圖文詳解：單電源運(yùn)放、雙電源運(yùn)放-KIA MOS管

什么是單電源運(yùn)放、雙電源運(yùn)放？

從本質(zhì)上講，運(yùn)放并無單雙電源之分，只有你設(shè)計(jì)的放大電路有單雙電源之分。

一般大家所謂的單電源就是以地為參考，例如，0V~+5V，那么負(fù)電源軌是0V，正電源軌是+5V；-5V~0V，那么負(fù)電源軌是-5V，正電源軌是0V。那么，顧名思義-5V~+5V就是雙電源了。

對于運(yùn)放，無論它是采用雙電源的供電方式，還是采用單電源的供電方式。主要是在設(shè)計(jì)電路時(shí)，根據(jù)輸入信號的特性看看運(yùn)放所采用的供電方式能不能使信號正常的被放大輸出。

這就要求設(shè)計(jì)者閱讀運(yùn)放的數(shù)據(jù)手冊，看看它的輸出電壓范圍有多大。例如，采用0V~+5V的單電源供電方式的同相放大器，如下圖一所示。

單電源運(yùn)放雙電源運(yùn)放

圖一，同相放大電路

如果，輸入信號為正電壓的直流信號，在放大倍數(shù)沒有使輸出飽和的情況下，運(yùn)放電路可以正常工作。

但是，如果輸入信號是負(fù)電壓的直流信號，因?yàn)椴捎?V~+5V的單電源供電方式，沒有負(fù)電源的原因，使運(yùn)放也沒有輸出負(fù)電壓的這個(gè)能力，所以此電路無論如何也是工作不了。

同理，如果輸入信號是過零點(diǎn)的交流信號，負(fù)電壓的半周，在此電路里也同樣是無法輸出的。

要想負(fù)半周能輸出，那么就需要提供一個(gè)正的直流偏置電壓，也叫虛地。一般取Vcc/2 = 2.5V。

以上，是針對同相放大電路舉例說明的，同理，反相放大電路、差分放大電路、同相加法電路、反相加法電路也是一樣的。

總之一句話，在設(shè)計(jì)放大電路時(shí)，作為設(shè)計(jì)者的你需要考慮你設(shè)計(jì)的放大電路對于輸入信號，運(yùn)放有沒有能力根據(jù)供電方式來輸出相應(yīng)的信號。如果有能力，那么是采用單電源還是雙電源都是無所謂的。

最后總結(jié)一下，并非所有的運(yùn)放都是單電源運(yùn)放，但是所有的運(yùn)放都是既可以工作于單電源，也可以工作于雙電源。因?yàn)椋\(yùn)算放大器沒有地引腳，因此無法區(qū)別 +10V、±5V或+7V/–3V；只需要注意輸入電壓范圍和輸出的動(dòng)態(tài)范圍等參數(shù)。

單電源運(yùn)放與雙電源運(yùn)放有什么區(qū)別？

運(yùn)放作為模擬電路的主要器件之一，在供電方式上有單電源和雙電源兩種運(yùn)放分為單電源運(yùn)放和雙電源運(yùn)放，在運(yùn)放的datasheet上，如果電源電壓寫的是（+3V-+30V/（±1.5V-±15V））如324，則這個(gè)運(yùn)放就是單電源運(yùn)放，既能夠單電源供電，也能夠雙電源供電；如果電源電壓是（±1.5V-±15V）如741，則這個(gè)運(yùn)放就是雙電源運(yùn)放，僅能采用雙電源供電。

優(yōu)缺點(diǎn)比較：雙電源的總動(dòng)態(tài)范圍、輸出電壓/電流、精度、負(fù)載抗干擾性優(yōu)于單電源運(yùn)放單電源的輸入輸出電壓范圍相比供電電源電壓來說更大。

應(yīng)用區(qū)別

a）供電電壓的區(qū)別

b）單電源供電的同向輸入放大器要求輸入電壓不能為負(fù)

單電源運(yùn)放雙電源運(yùn)放