单电源转双电源电路图大全（跟随器/振荡器/时基电路555无稳态电路） - 全文

单电源转双电源电路图（一）

单电源供电回路中获得正负电源的特殊方图1所示极性变换电路的核心器件为普通的非门。由于输入端与输出端被短接在一起，故非门的输出电压与输入电压相等（Vi＝VO）；这样，非门被强制工作在转移特性曲线的中心点处，因此输出电压被限定为门电路的阈值电平，其大小等于电源电压的一半，如果我们将非门的输出端作为直流接地端，就可以把电源电压VCC转换为±VCC/2的双电源电压；此时的非门起到了一个存储电流的稳压器的作用，电路的输出阻抗较低、因而输出电压也比较稳定。

图中的非门可以选用74HC00或CD4069等普通门电路，考虑到CMOS非门驱动负载的能力有限，因此最好将几个非门并联使用以提高其有效输出电流，图中的电容C1、C2起退耦作用，容量可适当地取大一些。

图2所示电路中的运放同相输入端接有对称的串联电阻分压器，而运放本身接为电压跟随器的形式；根据运放线性工作的特点不难看出：运放输出端与分压点间的电位严格相等。由于运放的输出端作接地处理，因此运放的供电电源VCC就被相应地分隔成了两组对称的正、负电源±VCC/2。

当运放的输出电流无法满足实际需求时，不能象门电路那样简单地并联使用；这时可以将通用型小功率运放换为输出电流较大的功放类运放器件，例如常见的TDA2030A。与图1类似，C1、C2同为退耦电容、加载运放同相输出端的电容C3起到了抑制干扰及滤波的作用对于大多数的OTL功放类器件而言，其内部一般都设置了对称的偏置电路结构，这就使其输出端的直流电位近似为电源电压的一半；根据上述原理，我们完全可以利用集成功放将单电源转换成为大小相等的双极性正、负电源，具体电路如图3所示。

事实上，由于内容参数的离散性以及自举电路结构的影响，集成功放输出端的电压并不是绝对的VCC/2，从而造成正、负输出电压不平衡的现象。对此我们需要将一只10－100kΩ的电位器串联在正负电源之间，并把LM386第③脚输入端接到电位器的中间抽头，而第②脚保持悬空。对电路进行上述改进后，通过调节功放的直流输入电平，就可以在芯片的输出端得到大小非常紧接的正负电压值了。

单电源转双电源电路图（二）

图1是最简单转换电路。其缺点是r1、r2选择的阻值小时，电路自身消耗功率大：阻值较大时带负载能力又太弱。这种电路实用性不强。

将图1中两个电阻换为两个大电容就成了图2所示的电路。这种电路功耗降为零，适用于正负电源的负载相等或近似相等的情况。

图3电路是在图l基础上增加两个三极管，加强了电路的带负载能力，其输出电流的大小取决于bg1和bg2的最大集电极电流icm。通过反馈回路可使两路负载不相同时也能保持正负电源基本对称。例如由负载不等引起ub下降时，由于ua不变（r1，r2分压供给一恒定ua），使bgl导通，bg2截止，使rl2流过一部分bgl的电流，进而导致ub上升。当rl1、rl2相等时bg1、bg2均处于截止状态。r1和r2可取得较大。

图4的电路又对图3电路进行了改进。增加的两个偏置二极管使二个三极管偏离了死区，加强了反馈作用，使得双电源有较好的对称性和稳定性。d1、d2也可用几十至几百欧的电阻代替。

图5的电路比图4的电路有更好的对称性与稳定性。它用一个稳压管和一个三极管代换了图4中的r2，使反馈作用进一步加强。

图6电路中，将运放接成电压跟随器，输出电流取决于运放的负载能力。如需较大的输出功率，可采用开环增益提高的功放集成块，例如tda2030等。这种电路简单，但性能较前面电路都好。

与前不同的是，图7电路具有升压能力，它能将ec转换为±ec。其原理是ne555，时基电路接成无稳态电路，它的3脚输出占空比为1：1，频率为20khz的方波，高电平时给c4充电，使之端电压为ecl低电平时电源ec给c3充电，使之端电压亦为ec。由于d1，d2使c3、c4两端只能充电而不能放电，所以将b点接地时就能得到±ec的双电源。如果将b点悬空、c点接地，在a点就能得到2ec的电压。本电路还有一定的带负载能力，最大输出电流为50ma。

单电源转双电源电路图（三）

图中所示是一个单电源变升压的正、负二组电源的线路，在TTL系统中，有时需用运算放大器，但运算放大器一般都要求正、负二组15V的电源电压，用555就可从5V输入电源电压得到正、负15V的双极性电源。

图中555接成100kHz振荡频率的振荡器，输出脉冲的占空比约为70%，其输出用一个晶体三极管推动一个变压器，利用晶体三极管截止时变压器初级线圈的反相电动势，得到一个大约20V的电压，经过整流滤波及稳压管钳位，得到正15V电压；同时，在变压器次级得到一个负15V的电压。

单电源转双电源电路图（四）

如下图电路中，时基电路555接成无稳态电路，3脚输出频率为20KHz、占空比为1：1的方波。3脚为高电平时，C4被充电；低电平时，C3被充电。由于 VD1、VD2的存在，C3、C4在电路中只充电不放电，充电最大值为EC，将B端接地，在A、C两端就得到+/-EC的双电源。本电路输出电流超过 50mA。

单电源转双电源电路图（五）

TDA1521是一款双声道音频功率放大集成电路，9脚单列直插式封装，输出功率2×15w。性能稳定，音质也不错，在音响应用中较为常见。 TDA1521可以在单电源或双电源模式下工作，工作电源电压范围15V~40V（±7.5 -- ±20V），以下是TDA1521单电源接法和双电源接法的电路图：

图1　TDA1521单电源接法

图2　TDA1521双电源接法

在条件许可的情况下，建议采用双电源工作模式，这样可以去掉驳接扬声器的输出耦合电容（OCL电路），改善频率响应。