03.06 如何將雙電源的電路轉換成單電源電路?

高儀明


一般的電子電路大都使用一組單電源供電,而OCL功放電路、差分放大器及運算放大器一般都採用正負對稱的雙電源供電,在某些情況下(譬如,採用電池供電)採用雙電源供電不太方便,此時我們希望能將這些電路轉為單電源供電。一般雙電源電路轉為單電源供電有兩種方法:一是採用DC-DC電壓轉換IC將單電源轉為雙電源,二是採用偏置電路將雙電源放大器偏置於二分之一電源電壓處,這樣即可使用單電源供電。下面我們以常用的雙電源運放電路為例,來介紹一下如何將雙電源的運放電路轉為單電源供電,此法亦適用於雙電源的OCL功放電路。

▲ 雙電源供電的同相輸入交流放大器。

上圖電路是一款採用LM741運放設計的同相輸入交流放大器,電路採用±5V電源供電,電阻R1和R2決定著電路的閉環增益,電容C1和C3為濾波電容。這個電路採用±5V供電,實際中有時會覺得不太方便。若想改成單電源供電,可以按下圖電路連接。▲ 單電源供電的同相輸入交流放大器。

本電路的閉環增益與上圖電路相同,為了使LM741能在單電源下工作,電路中添加了電阻R1~R3作為偏置電阻,將LM741的同相輸入端③腳偏置於二分之一電源電壓處,這樣即可不失真的放大交流信號。

電路中,R1和R3的阻值相同,它們組成分壓電路,對單10V電源分壓,這樣R1和R3中點電壓為5V,LM741的③腳通過R2接R1、R3的中點,由於該運放的輸入偏置電流僅80nA,故R2上的壓降幾乎為零,可以認為LM741的③腳電壓亦為5V。這樣,在放大交流信號時,交流信號便在電源電壓二分之一處上下襬動,放大後的交流電壓通過輸出耦合電容C4隔掉直流成分,在輸出端輸出的即為放大的交流信號。

電容C1為濾波電容,用以濾除R1、R3中點電壓中的雜波。本電路的輸入電阻即R2的阻值,故R2阻值可以根據放大電路所需的輸入電阻來選用。▲ DIP-8封裝的LM741運放。

對於像TDA2030A、LM1875這類雙電源供電的功放IC,若想改用單電源供電,亦可以按照上圖電路連接,不過此時功放的輸出端要加上輸出耦合電容。


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用鎖閉形式,通過母聯開關可獨立分開,亦可通過母聯開關實現單路供電,亦可實現來自不同方向的雙路供電,更可以自備電源供電!


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不要吧電路簡單化,影響整個電路。


闌珊王老師


運放電路的話,引入"虛地"概念,注意輸出增益和輸入信號、輸出幅值的大小。


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