運(yùn)放：雙電源、單電源供電及供電模式轉(zhuǎn)換-KIA MOS管

運(yùn)放之雙電源、單電源供電

運(yùn)放作為模擬電路的主要器件之一，其供電方式分為單電源供電和雙電源供電兩種，這是由運(yùn)放的芯片結(jié)構(gòu)所決定的。

最初，為滿足信號(hào)放大線性度的要求，運(yùn)放均采用雙電源供電方式：一個(gè)正電源（+Vcc），一個(gè)負(fù)電源（?Vcc）且絕對(duì)值相同；后來，隨著產(chǎn)品對(duì)便攜、低功耗的性能追求，逐漸推出了采用單電源供電方式的運(yùn)放，以適應(yīng)這種減少電源個(gè)數(shù)降低電源電壓的節(jié)能需求，但原有的雙電源供電功能仍然保留。

如何區(qū)分單電源運(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（2.5V - 5.5V）或者 （±1.25V - ±2.75V ），如OPAx836，則這個(gè)運(yùn)放就是單電源運(yùn)放，其既能夠由單電源供電，也能夠由雙電源供電；

如果電源電壓寫的是（±15V），如LM741，則這個(gè)運(yùn)放就是雙電源運(yùn)放，僅能采用雙電源供電。

運(yùn)放的兩種供電模式轉(zhuǎn)換

其實(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中，無論是單電源運(yùn)放還是雙電源運(yùn)放都能采用單電源、雙電源的供電模式。

具體使用方式如下：

① 在放大直流信號(hào)時(shí)，如果采用雙電源運(yùn)放，則最好選擇正負(fù)雙電源供電，否則輸入信號(hào)幅度較小時(shí)，可能無法正常工作；如果采用單電源運(yùn)放，則單電源供電或雙電源供電都可以正常工作；

② 在放大交流信號(hào)時(shí)，無論是單電源運(yùn)放還是雙電源運(yùn)放，采用正負(fù)雙電源供電都可以正常工作；

③ 在放大交流信號(hào)時(shí)，無論是單電源運(yùn)放還是雙電源運(yùn)放，簡(jiǎn)單的采用單電源供電都無法正常工作。

對(duì)于單電源運(yùn)放，表現(xiàn)為無法對(duì)信號(hào)的負(fù)半周放大（同向輸入），而雙電源運(yùn)放則無法正常工作。要采用單電源，就需要所謂的“偏置電壓”。而加偏置電壓的結(jié)果是把供電所采用的單電源相對(duì)的變成“雙電源”。

以同向輸入放大為例，具體電路如上圖：在輸入點(diǎn)上加上Vcc/2的直流偏置電壓。各點(diǎn)的電位：Vcc是Vcc，in是Vcc/2，?Vcc是GND。然后把各點(diǎn)的電位減去Vcc/2，則Vcc是Vcc/2，in是0，?Vcc是?Vcc/2，相當(dāng)于是“雙電源”。

在真正的雙電源供電中，輸入端的電位相對(duì)于輸入信號(hào)電壓是0，動(dòng)態(tài)電壓是Vcc是+Vcc，in是0＋Vs，?Vcc是?Vcc，而偏置后的單電源供電是Vcc是+Vcc，in是Vcc/2+Vs，?Vcc是GND，相當(dāng)于Vcc是Vcc/2，in是0+Vs，?Vcc是?Vcc/2，與雙電源供電相同，只是電壓范圍僅為雙電源電壓的一半，輸出電壓幅度相應(yīng)會(huì)比較小。

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