Hur man konverterar en dubbel strömförsörjningskrets till en enkel strömförsörjningskrets
1.1 Strömförsörjning och enkel strömförsörjning
Alla operationsförstärkare har två strömstift, vanligtvis märkta som VCC+ och VCC - i dokumentationen, men ibland är deras etiketter VCC+ och GND. Detta beror på att vissa författare av datamanualer försöker skilja denna märkningsskillnad mellan operationsförstärkare med en effekt och operationsförstärkare med två effekt. Detta betyder dock inte att de måste använda det på det sättet - de kanske kan arbeta vid andra spänningar. När operationsförstärkaren inte drivs av standardspänningen är det nödvändigt att hänvisa till operationsförstärkarens datamanual, särskilt instruktionerna för absolut maximal matningsspänning och spänningssvängning.
De allra flesta analoga kretsdesigners vet hur man använder operationsförstärkare under spänningsförhållanden med dubbla strömförsörjningar, såsom kretsen till vänster i figur 1, där en dubbel strömförsörjning består av en positiv strömkälla och en negativ strömförsörjning med lika spänning. Generellt är det positiva eller negativa 15V, positiva eller negativa 12V, och positiva eller negativa 5V, som också används ofta. Inspänningen och utspänningen ges båda av referensjorden, inklusive den maximala svängamplituden Vom för de positiva och negativa spänningarna och den maximala svängamplituden för utsignalen.
Strömstiftet för operationsförstärkaren i en enda strömförsörjningskrets är ansluten till en positiv strömkälla och jord. Anslut det positiva strömstiftet till VCC+, eller anslut jord- eller VCC-stiftet till GND. Dela den positiva spänningen i hälften och anslut den som en virtuell jord till operationsförstärkarens ingångsstift. Vid denna tidpunkt är utgångsspänningen från operationsförstärkaren också den virtuella jordspänningen. Operationsförstärkarens utgångsspänning är centrerad kring den virtuella jorden och amplituden är inom Vom. Vissa nya operationsförstärkare har två olika maximala utspänningar och minimiutgångsspänningar. Datamanualen för denna typ av operationsförstärkare kommer specifikt att specificera Voh och Vol. Det bör noteras att många designers tillfälligt använder virtuell jord för att referera till in- och utspänningar. Men i de flesta applikationer är ingången och utgången baserad på referenskraftkällans jord, så designers måste lägga till DC-isoleringskondensatorer vid ingångs- och utgångspunkterna för att isolera DC-spänningen mellan virtuell jord och jord.
Vanligtvis är spänningen som tillförs av en enda strömkälla 5V, och utgångsspänningssvängningen från operationsförstärkaren kommer att vara lägre. Dessutom kan strömförsörjningsspänningen för operationsförstärkaren också vara 3V eller ännu lägre. Av denna anledning är operationsförstärkarna som används i enstaka strömförsörjningskretsar mestadels Rail To Rail operationsförstärkare, vilket eliminerar förlusten av dynamiskt omfång. Det bör noteras att både ingång och utgång kanske inte kan motstå spänningen från Rail To Rail. Även om enheten är specificerad som Rail to Rail, om utgången eller ingången på operationsförstärkaren inte stöder Rail to Rail, kan spänning som närmar sig ingångs- eller utspänningsgränsen försämra funktionaliteten hos operationsförstärkaren. Därför är det nödvändigt att noggrant hänvisa till datamanualen för att säkerställa att både indata och utdata är Rail to Rail. Detta är konstruktörens skyldighet att se till att systemets funktionalitet inte försämras.
