采用單電源供電時,為什麼運算放大器輸出高度失真?
發布時間:2021-02-18 來源:John Ardizzoni 責任編輯:wenwei
【導讀】裕量(headroom)肯ken定ding是shi輸shu出chu失shi真zhen的de眾zhong多duo原yuan因yin之zhi一yi。有you些xie人ren可ke能neng還hai不bu熟shu悉xi裕yu量liang的de概gai念nian,它ta用yong於yu衡heng量liang放fang大da器qi的de輸shu入ru和he輸shu出chu擺bai幅fu接jie近jin供gong電dian軌gui的de程cheng度du。您nin可ke能neng還hai聽ting說shuo過guo“下裕量”(footroom)這一術語,它是指與負電源的差距,但“裕量”通用於兩個供電軌。因此,對於裕量為±0.8 V的放大器,其擺幅可以達到電源的0.8 V範圍內。
問題:
采用單電源供電時,我的運算放大器輸出會高度失真。這可能是因為某種裕量問題嗎?
答案:
裕量(headroom)肯ken定ding是shi輸shu出chu失shi真zhen的de眾zhong多duo原yuan因yin之zhi一yi。有you些xie人ren可ke能neng還hai不bu熟shu悉xi裕yu量liang的de概gai念nian,它ta用yong於yu衡heng量liang放fang大da器qi的de輸shu入ru和he輸shu出chu擺bai幅fu接jie近jin供gong電dian軌gui的de程cheng度du。您nin可ke能neng還hai聽ting說shuo過guo“下裕量”(footroom)這一術語,它是指與負電源的差距,但“裕量”通用於兩個供電軌。因此,對於裕量為±0.8 V的放大器,其擺幅可以達到電源的0.8 V範圍內。
幸好,根據數據手冊的技術規格或性能曲線,就可以迅速確定放大器的裕量要求。輸入裕量指輸入共模電壓範圍(ICMVR)與電源電壓的差異。輸出裕量指輸出電壓擺幅與電源電壓的差異。超過ICMVR或者要求放大器的輸出高於額定輸出擺幅,當然會使輸出信號失真。
采用單電源供電則使問題進一步複雜化。幾乎所有放大器都能采用單電源供電。放大器不在乎所用電源是10 V單電源還是±5 V雙電源,它隻看到電源引腳上有10 V電壓。然而,輸入端則不同。采用對稱雙極性電源時,中間電源電壓為0;采用單電源時,中間電源電壓為電源電壓的一半。
對於參考地的信號,最好使用雙極性電源,因為二者均參考地(中間電源電壓)。在單電源應用中,輸入信號必須偏置以匹配中間電源電壓,才能實現放大器裕量最大、gonghaozuidi。zhekeyizaixinhaoyuanhuozhefangdaqishuruduanshixian。ruguoshifangdaqishuruduan,kenengxuyaojiaoliuouhe,bingqiebixujianlixindezhongjiandianyuanpianzhidianya,shidianlugengjiafuza。
解決此問題的另一個辦法是使用“真”單電源放大器。這些放大器的ICMVR包括負供電軌,有助於緩解ICMVR問wen題ti。還hai有you一yi個ge辦ban法fa是shi使shi用yong軌gui到dao軌gui放fang大da器qi,其qi輸shu入ru和he輸shu出chu擺bai幅fu可ke以yi達da到dao供gong電dian軌gui的de數shu毫hao伏fu範fan圍wei內nei。此ci外wai還hai可ke以yi使shi用yong內nei置zhi電dian荷he泵beng的de放fang大da器qi,在zai內nei部bu產chan生sheng負fu供gong電dian軌gui。
因此,如果放大器設計讓您感到束手束腳,請冷靜下來、放鬆心情,有很多辦法都可以找到更多一點上裕量或下裕量。
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