運放：雙電源、單電源供電及供電模式轉換-KIA MOS管

運放之雙電源、單電源供電

運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，這是由運放的芯片結構所決定的。

最初，為滿足信號放大線性度的要求，運放均采用雙電源供電方式：一個正電源（+Vcc），一個負電源（?Vcc）且絕對值相同；后來，隨著產品對便攜、低功耗的性能追求，逐漸推出了采用單電源供電方式的運放，以適應這種減少電源個數降低電源電壓的節能需求，但原有的雙電源供電功能仍然保留。

如何區分單電源運放和雙電源運放？

在運放的datasheet上，

如果電源電壓寫的是（2.5V - 5.5V）或者（±1.25V - ±2.75V ），如OPAx836，則這個運放就是單電源運放，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，則這個運放就是雙電源運放，僅能采用雙電源供電。

運放的兩種供電模式轉換

其實，在實際應用中，無論是單電源運放還是雙電源運放都能采用單電源、雙電源的供電模式。

具體使用方式如下：

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

② 在放大交流信號時，無論是單電源運放還是雙電源運放，采用正負雙電源供電都可以正常工作；

③ 在放大交流信號時，無論是單電源運放還是雙電源運放，簡單的采用單電源供電都無法正常工作。

對于單電源運放，表現為無法對信號的負半周放大（同向輸入），而雙電源運放則無法正常工作。要采用單電源，就需要所謂的“偏置電壓”。而加偏置電壓的結果是把供電所采用的單電源相對的變成“雙電源”。

運放雙電源單電源供電

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

在真正的雙電源供電中，輸入端的電位相對于輸入信號電壓是0，動態電壓是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，輸出電壓幅度相應會比較小。

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