Hogyan alakíthatunk át egy kettős tápegység áramkört egyetlen tápegység áramkörré
1.1 Tápegység és egyetlen tápegység
Minden műveleti erősítőnek két tápcsatlakozója van, amelyek általában VCC+ és VCC jelzéssel vannak ellátva – a dokumentációban, de néha VCC+ és GND címkével rendelkeznek. Ennek az az oka, hogy az adatkézikönyvek egyes szerzői megpróbálják megkülönböztetni ezt a címkézési különbséget az egyteljesítményű műveleti erősítők és a kettős teljesítményű műveleti erősítők között. Ez azonban nem jelenti azt, hogy így kell használniuk – előfordulhat, hogy más feszültségen is működhetnek. Ha a műveleti erősítőt nem az alapértelmezett feszültség táplálja, akkor olvassa el a műveleti erősítő adatkezelési kézikönyvét, különösen az abszolút maximális tápfeszültségre és a feszültségváltozásra vonatkozó utasításokat.
Az analóg áramkör-tervezők túlnyomó többsége tudja, hogyan kell működési erősítőket használni kettős tápfeszültség mellett, mint például az 1. ábra bal oldalán látható áramkör, ahol a kettős tápegység egy pozitív tápegységből és egy azonos feszültségű negatív tápegységből áll. Általában pozitív vagy negatív 15 V, pozitív vagy negatív 12 V és pozitív vagy negatív 5 V, amelyeket szintén gyakran használnak. A bemeneti feszültséget és a kimeneti feszültséget egyaránt a referenciaföld adja meg, beleértve a pozitív és negatív feszültség maximális Vom lengési amplitúdóját és a maximális kimeneti lengési amplitúdót.
A műveleti erősítő tápérintkezője egyetlen tápáramkörben pozitív áramforráshoz és testhez van kötve. Csatlakoztassa a pozitív tápcsatlakozót a VCC+-hoz, vagy csatlakoztassa a földelést vagy a VCC - érintkezőt a GND-hez. A pozitív feszültséget oszd ketté, és virtuális földelésként kösd a műveleti erősítő bemeneti érintkezőjére. Ekkor a műveleti erősítő kimeneti feszültsége egyben a virtuális földfeszültség is. A műveleti erősítő kimeneti feszültsége a virtuális föld körül van, és az amplitúdó Vom-on belül van. Egyes új műveleti erősítők két különböző maximális kimeneti feszültséggel és minimális kimeneti feszültséggel rendelkeznek. Az ehhez a típusú műveleti erősítőhöz tartozó adatkezelési útmutatóban a Voh és a Vol. Meg kell jegyezni, hogy sok tervező véletlenül a virtuális földelést használja a bemeneti és kimeneti feszültségekre. A legtöbb alkalmazásban azonban a bemenet és a kimenet a referencia áramforrás földjén alapul, ezért a tervezőknek egyenáramú leválasztó kondenzátorokat kell hozzáadniuk a bemeneti és kimeneti pontokhoz, hogy elkülönítsék az egyenfeszültséget a virtuális föld és a föld között.
Általában az egyetlen áramforrás által szolgáltatott feszültség 5 V, és a műveleti erősítő kimeneti feszültségének ingadozása alacsonyabb lesz. Ezen túlmenően a műveleti erősítő aktuális tápfeszültsége is lehet 3V vagy még ennél is alacsonyabb. Emiatt az egy tápegység áramkörökben használt műveleti erősítők többnyire Rail To Rail műveleti erősítők, ami kiküszöböli a dinamikatartomány elvesztését. Meg kell jegyezni, hogy előfordulhat, hogy a bemenet és a kimenet sem képes ellenállni a Rail To Rail feszültségének. Bár az eszközt Rail to Railként határozták meg, ha a műveleti erősítő kimenete vagy bemenete nem támogatja a Rail to Rail funkciót, a bemeneti vagy kimeneti feszültség határértékét megközelítő feszültség ronthatja a műveleti erősítő működését. Ezért gondosan olvassa el az adatkezelési kézikönyvet, hogy megbizonyosodjon arról, hogy mind a bemenet, mind a kimenet sínről sínre történik. Ez a tervező kötelessége annak biztosítása, hogy a rendszer funkcionalitása ne romoljon.
