問題:

 

采用單電源供電時，我的運算放大器輸出會高度失真。這可能是因為某種裕量問題嗎
？

 

答案:

 

裕量(headroom)肯(ken)定(ding)是(shi)輸(shu)出(chu)失(shi)真(zhen)的(de)眾(zhong)多(duo)原(yuan)因(yin)之(zhi)一(yi)。有(you)些(xie)人(ren)可(ke)能(neng)還(hai)不(bu)熟(shu)悉(xi)裕(yu)量(liang)的(de)概(gai)念(nian)
，它(ta)用(yong)於(yu)衡(heng)量(liang)放(fang)大(da)器(qi)的(de)輸(shu)入(ru)和(he)輸(shu)出(chu)擺(bai)幅(fu)接(jie)近(jin)供(gong)電(dian)軌(gui)的(de)程(cheng)度(du)。您(nin)可(ke)能(neng)還(hai)聽(ting)說(shuo)過(guo)“下裕量”(footroom)這一術語，它是指與負電源的差距，但“裕量”通用於兩個供電軌。因此，對於裕量為±0.8 V的放大器
，其擺幅可以達到電源的0.8 V範圍內。

 

幸好，根據數據手冊的技術規格或性能曲線，就可以迅速確定放大器的裕量要求。輸入裕量指輸入共模電壓範圍(ICMVR)與電源電壓的差異。輸出裕量指輸出電壓擺幅與電源電壓的差異。超過ICMVR或者要求放大器的輸出高於額定輸出擺幅，當然會使輸出信號失真。

 

采用單電源供電則使問題進一步複雜化。幾乎所有放大器都能采用單電源供電。放大器不在乎所用電源是10 V單電源還是±5 V雙電源
，它隻看到電源引腳上有10 V電壓。然而，輸入端則不同。采用對稱雙極性電源時
，中間電源電壓為0

；采用單電源時，中間電源電壓為電源電壓的一半。

 

對於參考地的信號

，最好使用雙極性電源，因為二者均參考地（中間電源電壓）。在單電源應用中，輸入信號必須偏置以匹配中間電源電壓
，才能實現放大器裕量最大
、功gong耗hao最zui低di。這zhe可ke以yi在zai信xin號hao源yuan或huo者zhe放fang大da器qi輸shu入ru端duan實shi現xian。如ru果guo是shi放fang大da器qi輸shu入ru端duan，可ke能neng需xu要yao交jiao流liu耦ou合he，並bing且qie必bi須xu建jian立li新xin的de中zhong間jian電dian源yuan偏pian置zhi電dian壓ya
，使shi電dian路lu更geng加jia複fu雜za。

 

解決此問題的另一個辦法是使用“真”單電源放大器。這些放大器的ICMVR包括負供電軌，有助於緩解ICMVRwenti。haiyouyigebanfashishiyongguidaoguifangdaqi，qishuruheshuchubaifukeyidadaogongdianguideshuhaofufanweinei。ciwaihaikeyishiyongneizhidianhebengdefangdaqi，zaineibuchanshengfugongdiangui。

 

因此，如果放大器設計讓您感到束手束腳，請冷靜下來、放鬆心情
，有很多辦法都可以找到更多一點上裕量或下裕量。

 

 

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