单电源供电的运放如何增加直流偏置

在一些单电源供电的运放电路中,输入信号可能是交流信号,有正也有负,如果输入信号直接接到运算放大电路,则运放不会输出负电压,只有正电压,从而不能实现信号的调理;

这时我们就需要给运放添加直流偏置电压,使输入信号全部变成正电压,这样单电源供电的运放就能对信号进行调理,一般选择偏置电压为运放电源电压的一半。

当信号输入在运放的同相端时,我们在通过两个阻值相等的电阻分压来给运放的同相端产生二分之一VCC的电压,这个电压就是我们添加的偏置电压,输入信号经过电容后整体将会抬升二分之一VCC,从而输入信号全部变成了正电压。

电容CIN为耦合电容,隔离输入信号的直流电压以免影响设置的偏置电压。电容Cout是为了滤除输出信号中的直流偏置电压。

为了使运放无法对偏置电压进行放大,加入了电容C1,仅仅分析偏置电压时,电容对直流电压相当于开路,所以偏置电压作为输入时,运放相当于一个电压跟随器,所以偏置电压不会被放大。

输出电压等于1+Rf/R1*Vin,这样就实现了单电源运放对交流信号的放大。

为了获得稳定的偏置电压,减小电源纹波噪声带来的影响,一般还会在偏置电压上加一个去耦电容C2,这时RIN就充当电路的输入电阻,

同样的当输入信号在运放的反相端时电路是这个,偏置电压也是加在运放的同相端,输出电压等于-Rf/R1*Vin。

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