在集成电路中将双电源运放电路转换为单电源电路

简介：
本文探讨了如何在集成电路设计中将传统的双电源运算放大器电路有效转换为适用于现代电子设备的单电源配置的方法与技巧。通过分析和实验，提出了一种简化且高效的转换策略，旨在提升单电源供电系统的性能及稳定性。该研究对推动低功耗、高集成度电子产品的发展具有重要意义。 大多数模拟电路设计者都熟悉如何在双电源电压条件下使用运算放大器，例如图1左边的电路所示。这种双电源通常由一个正电源和与其相等但符号相反的负电源组成，常见的有±15V、±12V 和 ±5V 等配置。在这种情况下，输入电压和输出电压都是相对于地电位定义的，并且存在摆动幅度极限 Vom 以及最大输出摆幅。 对于单电源供电的情况（如图1右侧所示），运放的正负电源引脚分别连接到正电源 (VCC+) 和接地端 (GND)。在这种配置下，通常会将输入电压相对于一个虚拟地电位进行偏置处理，该虚拟地就是 VCC+ 的一半电压值。因此，在这种情况下，运放输出信号同样以这个虚拟地为中心，并且在摆幅范围内（Vom）内变化。 一些新型的运算放大器具有两个不同的最高和最低输出电压限制。