运算放大器 - 单电源还是双电源?

电器工程 电源 运算放大器 数据表
2022-01-11 04:40:59

我正在尝试选择运算放大器,但无法确定运算放大器是否需要正负电源,或者我是否可以将其连接到地和正电源。

我需要在数据表中查找什么?

此外,与轨电压相比,我在哪里可以找到输出的“辍学”?

3个回答

大多数(如果不是全部)运算放大器都可以在任一配置中使用。电压是相对的,而“接地”只是您指定为 0 伏值的任意电位。有针对一种配置或另一种配置“优化”的运算放大器,但它们可以用于任何一种配置。 例如,此运算放大器“针对单电源操作进行了优化”,它们强调以下功能:

  • 输入电压范围延伸至接地
  • 灌电流时输出摆幅接地

但是“还提供了±15V的规格。”

用于单电源的运算放大器通常具有轨到轨输出,这通常会出现在数据表的首页。要查找“辍学”,请在此数据表中查找类似“最大输出电压摆幅与负载电阻”的图表。

所有运算放大器都有两个电源引脚。在大多数情况下,它们被标记为 VCC+ 和 VCC-,但有时它们被标记为 VCC 和 GND。这是数据表作者尝试将部件分类为拆分供应或单一供应的部分。然而,这并不意味着运算放大器必须以这种方式运行——它可能能够也可能不能从不同的电压轨运行。在建议的电源电压以外的任何电压下工作之前,请查阅运算放大器的数据表,尤其是绝对最大额定值和电压摆幅规格。

单电源运算放大器电路集

根据运算放大器的设计,运算放大器的压降不会保持不变。

例如,仅仅因为 +/- 15V 电源的压降为 1.5V 并不意味着 0/5V 电源的压降为 1.5V。

例如,您提到的 LF347 在输入电压选项中没有恒定的压降。数据表中的图表显示了这一点。

实际输出摆幅会因以下几点而有所不同:

  • 输出电流(也可以表示为输出电压摆幅与负载电阻)
  • 温度
  • 输入电压(这通常可以绑定到输出电流)
  • 频率和增益

在确定最大输出摆幅时必须考虑所有这些,这些数字通常在数据表的图表中定义。

当您为特定用途寻找运算放大器时,您可以选择通用运算放大器,但您会发现为手头任务设计的部件具有更好的性能。运算放大器设计人员通常会尝试减轻我上面针对特定应用列出的一些变化。

例如,通常轨到轨运算放大器可以在输出开路时将输出驱动到轨,但您仍然会发现它们在驱动实际负载时不会一直驱动到轨,并且如果相对于其额定值的大量电流是来源/沉没的。此外,轨到轨运算放大器通常具有低驱动能力。

首先,可以在数据表的第 3 页上找到所谓的“辍学”,输出电压摆幅在 \$\pm\$ 15V 电源下,LF347 的输出电压摆幅最小 \$\pm\$ 12V。

电压不是绝对的,而是相对于某个参考点。如果运算放大器的 \$V_+\$ 比 \$V_-\$ 高 30V,这可能是双路、\$\pm\$ 15V 电源以及单路 +30V 电源。它的工作原理完全相同。是你来决定参考,基础,在哪里。
单电源运算放大器通常用于低电源电压,例如 +5V。您必须牢记输出电压摆幅;如果输出距离轨道的电压不低于 2V,则 5V 运算放大器的输出将被限制为 +2V 至 +3V。因此低压运算放大器通常是RRIO, 用于轨到轨 I/O。输出将从轨道达到几十 mV,并且靠近轨道的输入信号也将得到正确处理。非 RRIO 将接受任何输入电压,只要它位于轨道之间,但靠近轨道的电压不会被正确放大。