医疗影像国家新一代人工智能开放创新平台建成 贯通科研到临床全链路
06-17
运放作为模拟电路的主要元件之一，有单电源和双电源两种供电方式，这是由运放的芯片结构决定的。
最初，为了满足信号放大的线性度要求，运放都采用双电源供电方式：一个正电源（+V c c +Vcc+Vcc），一个负电源（？V c c -Vcc?Vcc )且绝对值相同；后来，随着产品追求便携性和低功耗的性能，逐渐推出采用单一供电方式的运算放大器，以适应减少电源数量、降低供电电压的节能需求。
不过，原有的一些双电源功能仍然保留；在运放的datasheet上，如果电源电压写为（2.5V - 5.5V）或（±1.25V - ±2.75V ），如OPAx，那么这个运放是一个单电源运算放大器，可以采用单电源供电，也可以采用双电源供电；如果电源电压写为（±15V），如LM，则说明此运放为双电源运放，只能由双电源供电。
顾名思义，单电源运算放大器设计为在一个电源上运行，而双电源运算放大器设计为在两个电源上运行。
两个运算放大器的应用电路方程相同，因此工程师通常假设这两个运算放大器是可以互换的。
理想方程取决于运算放大器的增益和外部元件。
这就是陷阱，因为理想方程并不关注运算放大器的内部设计，而运算放大器的内部设计决定了给定运算放大器的电源配置。
早在黑暗时代，LM 就是为数不多的单电源运算放大器之一。
尽管 LM 仍然是工业主力，但它存在一些重大技术缺陷，例如 4mV 输入失调电压（最佳情况）以及制造商没有指定其最小增益带宽（通常在 kHz 左右）。
LM 不符合许多设计应用的标准；因此，富有创意的设计人员尝试在单电源设计中使用专为双电源运行而设计的运算放大器。
设计师设计了采用 36 至 40V 模拟工艺的老式运算放大器。
当单电源应用具有较大的电源电压时，一切工作正常，但当工程师在较低电压（3 至 12V）应用中使用双电源运算放大器时，某些运算放大器将无法工作。
当出现此问题时，对运算放大器电路设计的审查表明电路的某些部分（通常是偏置方案）需要更高的电压才能正常工作。
典型的偏置方案使用由反向偏置基极-发射极结制成的内部齐纳二极管。
反向偏置结会产生一个 7V 齐纳二极管，因此该电路无法在 5V 电源下工作。
低压单电源设计成为寻找能够在降低电源电压下满足电路规格的运算放大器的一项练习。
如今，运算放大器的目标是在低电压和单电源下运行。
因此，出现了一个明显的问题：这些运算放大器是否采用双电源供电？对于制造商指定的单电源和双电源电压的运算放大器，答案是肯定的。
然而，这个答案并不完整，因为仍然有大量运算放大器设计为采用单电源供电。
除非运算放大器超过其最大额定电压，否则大多数运算放大器 都会在双电源下运行，因为没有内部电路复杂性。
双电源电压必须低于单电源的最大额定电压。
输入电压不得超过最大额定电压。
除了这些潜在的问题领域之外，大多数专为单电源供电而设计的运算放大器在采用双电源供电时也能正常工作。
有一件事与过去相比没有改变：测试所有电路配置的要求。
在这种情况下，测试包括运算放大器在现场使用中可能出现的所有可能的工作模式尤为重要。
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