运算放大器的单电源如何进行供电方法详细说明

大部分运算放大器要求双电源（正负电源）供电，只有少部分运算放大器可以在单电源供电状态下工作，如LM358（双运放）、LM324（四运放）、CA3140（单运放）等。需要说明的是，单电源供电的运算放大器不仅可以在单电源条件下工作，也可在双电源供电状态下工作。例如，LM324可以在、+5～+12V单电源供电状态下工作，也可以在+5～±12V双电源供电状态下工作。

在一些交流信号放大电路中，也可以采用电源偏置电路，将静态直流输出电压降为电源电压的一半，采用单电源工作，但输入和输出信号都需要加交流耦合电容，利用单电源供电的反相放大器如图1（a）所示，其运放输出波形如图1（b）所示。

该电路的增益Avf＝－RF／R1。R2＝R3时，静态直流电压Vo（DC）＝1／2Vcc。耦合电容Cl和C2的值由所需的低频响应和电路的输入阻抗（对于C1）或负载（对于C2）来确定。Cl及C2可由下式来确定：C1＝1000／2πfoRl（μF）；C2＝1000／2πfoRL（μF），式中，fo是所要求最低输入频率。若R1、RL单位用kΩ，fO用Hz，则求得的C1、C2单位为μF。一般来说，R2＝R3≈2RF。

图2是一种单电源加法运算放大器。该电路输出电压Vo＝一RF（V1／Rl十V2／R2十V3／R3），若R1＝R2＝R3＝RF，则Vo＝一（V1十V2十V3）。需要说明的是，采用单电源供电是要付出一定代价的。它是个甲类放大器，在无信号输入时，损耗较大。

思考题（1）图3是一种增益为10、输入阻抗为10kΩ、低频响应近似为30Hz、驱动负载为1kΩ的单电源反相放大器电路。该电路的不失真输入电压的峰—峰值是多少呢？（提示：一般运算放大器的典型输入、输出特性如图4所示）；（2）图5是单电源差分放大器。若输入电压为50Hz交流电压，V1＝1V，V2＝O．4V，它的输出电压该是多少呢？