文章目錄

• 前言
• 一、雙電源供電情況的偏置
• 二、雙電源供電情況的偏置注意事項
• 三、單電源供電情況的偏置
• 四、單電源供電情況的偏置注意事項
• 五、仿真結果

前言

今天我們來講運放單電源與雙電源情況下的偏置!

一、雙電源供電情況的偏置

1、運放輸入級是差分放大器，其兩個基極引出到集成塊外，即Up(+)和Un(-)端

2、運放的兩個輸入端內部是沒有設置偏置的，處于置空狀態，所以需要外部進行偏置設定。

3、之所以內部不進行偏置，是為了使得運放在應用中能夠更加靈活地適應外部供電方式。

4、在存在負電源供電的情況下，只需要運放輸入端對地存在直流通路即可通過負電源實現偏置。

5、運放內部發射極的恒流源使得運放的偏置電流與外部偏置電阻R無關。

6、偏置電流將會在電阻R上形成壓降，這個直流壓降將成為運放的直流靜態輸入電壓。

7、運放的偏置電流很小，一般只有幾十到幾百納安，故電阻R上的靜態壓降很小。

二、雙電源供電情況的偏置注意事項

1、在直流放大或極低頻放大器中(例如對溫度信號的放大)：① 放大器鏈路中不能存在隔直電容;② 輸出端的靜態中點的偏移影響不能忽略(即需要實現當Ui=0時，Uo=0)。

2、因為要求當Ui=0時，Uo=0。但是，當Ui=0時(對地短接)，運放的兩個輸入端對地電阻不等。

3、所以，應該改成如圖所示電路。而且R=R1||R2。

這是假定前級電路的輸出電阻趨于零(即信號源Ui的輸出電阻近似為零)。如果前級電路有顯著的輸出電阻，則需另行考慮。

而對于交流放大器，因為可以采用隔直電容，所以無需這樣考慮。

三、單電源供電情況的偏置

1、運放在單電源供電(一般是正電源，例如+5V)時，只能輸出單極性電壓，不能輸出正負電壓。但是輸入電壓往往是有正有負的交流電壓，此時運放無法正常工作。

2、但是運放可以輸出含有直流分量的交流電壓(仍然是單極性)，如圖。

為了得到最大的動態范圍，一般輸出靜態直流偏置取電源電壓的1/2。

怎么把運放的輸出靜態直流電壓設置為電源電壓的1/2呢?

四、單電源供電情況的偏置注意事項

1、對于直流來說，電路相當于一個電壓跟隨器，故輸出電壓為電源電壓的1/2。

2、兩個偏置電阻R的并聯值成為電路的輸入電阻。所以根據所需要的輸入電阻確定其大小。

3、電容C1的容抗應遠遠小于R/2，即

4、電容C2的容抗應遠遠小于R1，即

上式是為了避免電容C1對輸入信號的耦合效果造成影響;下式則是為了避免電容C2對放大器的增益造成影響。

5、實際上，運放同相輸入端1/2電源電壓的偏置將輸入交流電壓疊加了一個直流，使得運放同相輸入端的電壓成為單極性的電壓。

五、仿真結果

只放大交流，并不放大直流，對于直流來說，電路相當于一個電壓跟隨器。

與理論值一致。