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运算放大器的单电源供电方法

2008/4/5 21:17:56 浏览:3848

 

运算放大器的单电源供电方法

 

    大部分运算放大器要求双电源(正负电源)供电,只有少部分运算放大器可以在单电源供电状态下工作,如LM358(双运放)、LM324(四运放)、CA3140(单运放)等。需要说明的是,单电源供电的运算放大器不仅可以在单电源条件下工作,也可在双电源供电状态下工作。例如,LM324可以在、+5~+12V单电源供电状态下工作,也可以在+5~±12v双电源供电状态下工作。
  在一些交流信号放大电路中,也可以采用电源偏置电路,将静态直流输出电压降为电源电压的一半,采用单电源工作,但输入和输出信号都需要加交流耦合电容,利用单电源供电的反相放大器如图1(a)所示,其运放输出波形如图1(b)所示。

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   该电路的增益AVF=-Rf/R1。R2=R3时,静态直流电压VO(dc)=1/2Vcc。耦合电容cl和c2的值由所需的低频响应和电路的输入阻抗(对于C1)或负载(对于C2)来确定。Cl及C2可由下式来确定:c1=1000/2πforl(μf);C2=1000/2πforl(μf),式中,fo是所要求最低输入频率。若r1、rl单位用kΩ,fo用hz,则求得的C1、C2单位为uf。一般来说,R2=R3≈2Rf。

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  图2是一种单电源加法运算放大器。该电路输出电压vo=一rf(V1/Rl十V2/R2十V3/R3),若R1=R2=R3=Rf,则Vo=一(V1十V2十V3)。需要说明的是,采用单电源供电是要付出一定代价的。它是个甲类放大器,在无信号输入时,损耗较大。

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  思考题  (1)图3是一种增益为10、输入阻抗为10kΩ、低频响应近似为30hz、驱动负载为1kΩ的单电源反相放大器电路。该电路的不失真输入电压的峰—峰值是多少呢?(提示:一般运算放大器的典型输入、输出特性如图4所示);(2)图5是单电源差分放大器。若输入电压为50hz交流电压,v1=1v,v2=o.4v,它的输出电压该是多少呢?

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