單電源運(yùn)放為什么要加偏置電壓？詳解-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2022-08-01
單電源運(yùn)放為什么需要加偏置，如何加偏置？
1、運(yùn)放差分輸入端可以看做是一個(gè)鏡像的電流源，如下圖：
如果使用單電源供電時(shí)，也就是IS1的最終流向是地，如果輸入信號是交流信號，那么負(fù)半軸的信號并不能讓輸入端的Q1/Q2處于線性工作狀態(tài)，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的放大失真。
2、通過在差分輸入端加入偏置電壓可以有效解決該問題。通常偏置最好是Vcc/2，而且為了更好的放大，偏置最好用電源產(chǎn)生，不要使用電阻分壓。電阻分壓會(huì)對放大有影響，對輸入信號阻抗也會(huì)產(chǎn)生影響。
運(yùn)放的特點(diǎn)是輸出幅值不能超過電源電壓的壓差，對于傳統(tǒng)單電源運(yùn)放，如LM358，輸出電壓幅值不能達(dá)到電源電壓上下限。
單電源運(yùn)放工作時(shí)只能放大對地為正（同向輸入）或?yàn)樨?fù)（反向輸入）的直流電壓，若輸入為對地的交流信號時(shí)，則只能放大正半波或負(fù)半波，另一半波會(huì)因?yàn)榻刂苟a(chǎn)生嚴(yán)重失真。
為了得到不失真的交流放大信號，需要在輸入端疊加一個(gè)偏置電壓，一般為1/2 VCC。
若在運(yùn)放的一端輸入對地偏置1/2 VCC的信號，另一端接地，則在反向輸入的情況下：理論輸出為負(fù)，但在此情況下單電源運(yùn)放的下限接近0V，因此輸出電壓也接近0V，嚴(yán)重失真；
在正向輸入的情況下：1/2 VCC的偏置電壓也被放大，疊加上交流放大信號后很容易超過電源電壓，而該部分將不被放大，導(dǎo)致信號嚴(yán)重失真，此種情況下，交流信號不能獲得有效的放大倍數(shù)。
因此，在實(shí)際中，放大信號一端疊加偏置電壓后，另一端也要疊加偏置電壓，如下圖
反向輸入：
同向輸入：
因?yàn)檩敵龆睡B加有直流偏置電壓，需要加一個(gè)隔直電容慮除該直流分量。
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