Hvordan konvertere en dobbel strømforsyningskrets til en enkelt strømforsyningskrets
1.1 Strømforsyning og enkel strømforsyning
Alle operasjonsforsterkere har to strømpinner, vanligvis merket som VCC+og VCC - i dokumentasjonen, men noen ganger er etikettene deres VCC+og GND. Dette er fordi noen forfattere av datamanualer forsøker å skille mellom denne merkingsforskjellen mellom operasjonsforsterkere med én effekt og operasjonsforsterkere med to effekt. Dette betyr imidlertid ikke at de må bruke det på den måten - de kan kanskje jobbe med andre spenninger. Når operasjonsforsterkeren ikke drives av standardspenningen, er det nødvendig å referere til operasjonsforsterkerens datahåndbok, spesielt instruksjonene for absolutt maksimal forsyningsspenning og spenningssving.
De aller fleste analoge kretsdesignere vet hvordan man bruker operasjonsforsterkere under spenningsforhold med dobbel strømforsyning, slik som kretsen til venstre i figur 1, der en dobbel strømforsyning består av en positiv strømforsyning og en negativ strømforsyning med like spenning. Generelt er det positiv eller negativ 15V, positiv eller negativ 12V, og positiv eller negativ 5V, som også brukes ofte. Inngangsspenningen og utgangsspenningen er begge gitt av referansejorden, inkludert den maksimale svingamplituden Vom for de positive og negative spenningene og den maksimale utgangssvingamplituden.
Strømpinnen til operasjonsforsterkeren i en enkelt strømforsyningskrets er koblet til en positiv strømkilde og jord. Koble den positive strømpinnen til VCC+, eller koble bakken eller VCC - pinne til GND. Del den positive spenningen i to og koble den som en virtuell jord til inngangspinnen til operasjonsforsterkeren. På dette tidspunktet er utgangsspenningen til operasjonsforsterkeren også den virtuelle jordspenningen. Utgangsspenningen til operasjonsforsterkeren er sentrert rundt den virtuelle bakken og amplituden er innenfor Vom. Noen nye operasjonsforsterkere har to forskjellige maksimale utgangsspenninger og minimum utgangsspenninger. Datamanualen for denne typen operasjonsforsterkere vil spesifikt spesifisere Voh og Vol. Det skal bemerkes at mange designere tilfeldig bruker virtuell jord for å referere til inngangs- og utgangsspenninger. I de fleste applikasjoner er imidlertid inngangen og utgangen basert på referansekraftkildens jord, så designere må legge til DC-isolasjonskondensatorer ved inngangs- og utgangspunktene for å isolere likespenningen mellom virtuell jord og jord.
Vanligvis er spenningen som leveres av en enkelt strømkilde 5V, og utgangsspenningssvingen til operasjonsforsterkeren vil være lavere. I tillegg kan den nåværende strømforsyningsspenningen til operasjonsforsterkeren også være 3V eller enda lavere. Av denne grunn er operasjonsforsterkerne som brukes i enkeltstrømforsyningskretser for det meste Rail To Rail operasjonsforsterkere, noe som eliminerer tap av dynamisk rekkevidde. Det skal bemerkes at både inngang og utgang kanskje ikke tåler spenningen til Rail To Rail. Selv om enheten er spesifisert som Rail to Rail, hvis utgangen eller inngangen til operasjonsforsterkeren ikke støtter Rail to Rail, kan spenning som nærmer seg inngangs- eller utgangsspenningsgrensen forringe funksjonaliteten til operasjonsforsterkeren. Derfor er det nødvendig å referere nøye til datamanualen for å sikre at både inngang og utgang er Rail to Rail. Dette er prosjekterendes plikt til å sørge for at systemets funksjonalitet ikke forringes.
