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单、双电源供电运放芯片特点

2016-12-27 19:04 作者: 来源: 互联网 浏览: 我要评论Comments Off 字号:

摘要: 大部分运放电路,从电路简洁和信号精度考虑,多采用±15V典型供电电源。少部分运放电路,系采用单电源供电,那么当供电电源有(单、双)差异时,如何选择运放芯片,以及可否互为代换,是一个需要注意的问题。适用于双电源供电的芯片型号有:LF353,LF347;TL072...

大部分运放电路,从电路简洁和信号精度考虑,多采用±15V典型供电电源。少部分运放电路,系采用单电源供电,那么当供电电源有(单、双)差异时,如何选择运放芯片,以及可否互为代换,是一个需要注意的问题。
适用于双电源供电的芯片型号有:LF353,LF347;TL072,TL074;TL082,TL084等。从器件资料上可以看到其电源电压范围±3V~±18V;供电引脚标注VCC+、VCC-,或Vcc、VEE,或V+、V-等(意为需正、负两组供电电源)。
适用于单电源供电的典型芯片型号有:LM358,LM324等。从器件资料上可以看到其电源电压范围3V~32V(±1.5V~±16V);供电引脚标注Vcc、GND。
从供电引脚的标注上,可以区分芯片的供电类型。
运放芯片采用单还是双电源供电,和内部结构设计是相关的。
(1)双电源供电的芯片,仅适宜做为线性放大器应用,其动态范围在双电源供电时表现优良,单电源供电时可能会不尽人意。
做为比较器应用,在单电源供电时,因内部电气结构所限,其输出下限电平不到能0V,如输出低电平不能至0V附近,(15V电源供电时)输出最低电平仍高达6~8V。这使得输出高、低电平的界限变得模糊,有可能使后级逻辑电路判断失误,造成传输错误。
(2)专门据此开发的单电源供电芯片,则在电路结构上弥补了这个缺点,如LM324芯片,在单电源供电作为比较器应用时,其输出低电平能达到接近地电平0V。做为比较器应用时表现更为出色。
另外,因制造工艺水平的提高,尤其是专用比较器芯片的开发,在适用比较器的地方,往往已经很少采用运算放大器来替代了。
专用单电源供电的运放芯片,在双电源应用(工作于线性放大区)时,同双电源供电芯片的性能是一样的。
可以得出结论:
(1)单电源供电运放芯片(多用通用型运放),适应于单、双电源供电,甚至在某些程度上,可做为比较器应用,其代换性较好。电路无带宽要求时可以代换双电源供电芯片。
(2)双电源芯片,在单电源供电时,能否与其它芯片互换,需要商量和斟酌,在一定条件下可以代换,互换性较差。如做为放大器应用(且信号正负幅度不太大时),可以代换单电源芯片;但做为比较器应用,尤其是对输出低电平幅度有要求时,就不宜代换应用了。
单电源传输线性信号时,为了完整放大交变信号而不致产生输出失真,通常将同相端用分压电路预置1/2Vcc电位,如图所示。

图  同相输入端预加1/2Vcc偏置电压的直流放大器
   图电路,和ABB变频器前流检测前置电路类似,运放芯片采用单电源供电(同LM324性能接近)芯片,在同相输入端预加1/2Vcc偏置电压(形成一个信号虚地),电路的静态输入和输出电压俱为7.5V(零电流信号)。正常运行中,输出信号是以7.5V为零基准的幅度变化的正弦波信号(信号的直流成份仍为7.5V)。
   这类电路故障遇有运放芯片损坏时,宜(或尽量)用单电源供电芯片代换,但小信号电路暂时用双电源芯片应急代换,也能正常工作。

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