OP AMP - 单电源对运算放大器的影响

运放分为单电源运放和双电源运放，具体要求请查看在运放的datasheet。

随着电池供电的移动设备等要求，单电源供电芯片发展迅速。

在对电路进行理论分析时，我们为了方便经常使用双电源供电。但在实际使用时，多半使用单电源供电。

区别是：

双电源供电时，一般情况下，运放的正负电压，大小相等，符号相反，中间值接地（地是＋ＶＣＣ，和－ＶＣＣ和的一半），当输入信号是以地参考时，运放的输出是以地进行参考的，尽管一般情况下，运放电源本身并不接地， （有些芯片有ＲＥＦ引脚可以接地）。

而且单电源工作时，加上运放的非理想性，如果将运放其中一个脚接成地，从双电源的角度来看的话，相当于接到了较低电源电压端，而运放要想输出０Ｖ地，也就是达到较低的电源power rail，这对运放的轨输出能力output voltage swing 提高了要求。　而且运放无法输出超过电源范围的电平，当使用正电源和地单电源供电时，运放无法输出负电压。

单电源供电对运放最大的影响是：

影响了输入输出电压范围，进而限制了电路的动态范围，导致信号失真。

具体使用方式如下：

1：在放大直流信号时，如果采用双电源运放，则只能选择正负双电源供电，否则 无法正常工作；如果采用单电源运放，则单电源供电或双电源供电都可以正常工作；

2：在放大交流信号时，无论是单电源运放还是双电源运放，采用正负双电源供电都可以正常工作；

3：在放大交流信号时，无论是单电源运放还是双电源运放，简单的采用单电源供电都无法正常工作，对于单电源运放，表现为无法对信号的负半周放大，而双电源运放无法正常工作。

要采用单电源，就需要所谓的“偏置”。而偏置的结果是把供电所采用的单电源相对的变成“双电源”。偏置方法有：

１　电阻分压法



２　运放电压跟随器法



３　虚地发生器法

芯片如ＴＬＥ２４２５　等可提供精确的偏置电压，但成本也高。

单电源供电的电路（图一中右）运放的电源脚连接到正电源和地。正电源引脚接到

VCC＋，地或者 VCC－引脚连接到 GND。将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运

放的输入引脚上，这时运放的输出电压也是该虚地电压，运放的输出电压以虚地为中心，

摆幅在 Vom 之内。但在大部分应用中，输入和输出是参考电源

地的，所以设计者必须在输入和输出的地方加入隔直电容，用来隔离虚地和地之间的直

流电压。



具体的单电源运放电路可以参考ＴＩ公司的　

A Single-Supply Op-Amp Circuit Collection

http://www.ti.com/lit/an/sloa030a/sloa030a.pdf

文档。