本帖最后由 nenglee 于 2017-4-27 09:50 编辑
1.2、规格书中描述工作电压Vs=±5V的运行可以单电源供电吗？ 这个也是好多人比较常常发问的地方，就是单电源运放和双电源运放能不能等在一起去用，很多规格书都是±15V、±12V等，参数都是这么给的。并且在前边Feature中也是这么写的。那这种运放它能不能单电源供电呢？前面我们也有讲，我的电池系统提供负电源还是比较麻烦的。要用到电荷泵，电荷泵这个芯片也不便宜，比运放都要贵。所以说产生负压还是比较麻烦的。那这种运放能不能单电源供电呢？ 我们来分析下下边电路 所有的双电源就是运放工作在正负电源下，那转为单电源的时候呢，电源电压就是VCC-VEE，被抬高了。也就是我们做了个平移，把参考点从-15V向上抬，抬到0，那么我的VEE相当于在原来的基础上加了15V，抬到了零；然后VCC就变成了30V,所以说它只有这样的一个变化，就等于参考点的一个平移。 单电源的定义 “单电源工作电压”—运放的输入电压范围（IVR）包括负电源轨（-Vs） “单电源工作电压”—运放工作于单电源（+Vs=+5V、+12V、+15V，...；-Vs=GND） 并非所有的运放是单电源运放，很多运放都是双电源。 但所有的运放都可以工作于单电源；需要注意输入电压范围（大于给定vcm这个绝对值，就是运放的输入电压范围，一定要大于运放输入电压范围最低值）、输出电压的动态范围，其它的基本上没有什么变化的。 例如OP07，有些人认为OP07只能用双电源供电，在单电源供电的时候呢，好多人给了太低的电压，所以单电源不能工作，比如有的人单电源给了+5V，在+5V运放的输入电压范围很窄，电源电压要很高才行，要大于7V以上才可以正常工作，而给了5V就不行了，也就是说op07单电源供电可以，比如说你给是12伏的电源，给的电压低的话就不行了。 电源电压范围 IVR=-11.5V~+15V Vsy=±15V 输入电压范围 -12.5V~+12.5V 电源电压负值距离负电源轨有个3.5伏的差值，那么单电源的话输入电压就是+3.5~+30V，运放才能识别；而不是0V（GND） 双电源供电范围 那么改成单电源的时候 输出动态 Vs=±15V 输出动态范围=（-12.5V，12.5V）距离正电源轨和负电源轨都有2.5V的差值，那么转变成单电源供电的时候，它的输出动态范围也会有2.5这个差值存在，那么输出动态范围就是（2.5V~27.5V） 双电源供电 转变成单电源供电 1.3、如何设置单级的放大倍数？怎样判断放大倍数的设置是否合理？ 这个问题在直流放大信号上很好处理，我们之前有讲过的就是电阻的设置不能太大，因为电阻太大引入的热噪声就会很大，也就是引入1K到10K电阻我们引入的噪声才是最小的。交流信号就不一样了，交流信号受制于增益带宽积，就是你的输入信号频率和增益带宽积是有一个经验公式在的。实际理论计算也是可以计算出来的，只是比较麻烦。 这里我们只针对交流信号来说，在上图LMV721运放规格书中它给出增益、相位、频率的曲线，红色的表示相位，蓝色的表示增益带宽积，这个频率越高能设置的增益就越小，并且相位的余度也会越往下来（值也会越小），相移越小对我们的信号影响就越小，相移越大越容易引起震荡。 有些DataSheet中会给出“闭环增益/频率”曲线和“开环增益/相位/频率”曲线。 左边闭环增益曲线，右边开环增益相位曲线，如果这两个曲线都给的话，那么我们通过这两个图就很容易设置增益了。比如说闭环情况下G=10，频率的最大值10K就已经差不多了，20K的时候就开始向下走了。那么根据闭环曲线和我们信号频率很容易获取我们单级放大倍数。 右边曲线也可以看出来，我们设置的增益引起的相移越小越稳定，就是说根据信号频率所设定的增益只要在相移的转折点之内相对来说就是稳定的。 那我们处理交流信号的时候 根据“闭环增益/频率”曲线可以很方便的根据信号频率确定单级的放大倍数 根据“开环增益/相位/频率”曲线，增益的设置要保留足相位余量 经验公式： 信号频率*放大倍数*N<=GBP（增益带宽积） N=5~10（这个系数根据我们的系统成本预留5~10的余量，N最小不要小于3） 国产运放很少会给出这么详细的曲线 信号频率要小于增益带宽积比上100倍的开环增益，这个时候只能保证1%的增益误差。
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