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備用運(yùn)算放大器產(chǎn)生自身的穩(wěn)壓負(fù)電源

星星科技指導(dǎo)員 ? 來(lái)源:ADI ? 作者:ADI ? 2023-04-11 11:08 ? 次閱讀

本應(yīng)用筆記介紹了如何使用備用運(yùn)算放大器產(chǎn)生穩(wěn)定的負(fù)電壓電源,用于為運(yùn)算放大器本身以及其他低電流電路供電。穩(wěn)壓負(fù)電源由穩(wěn)壓正電壓和未穩(wěn)壓負(fù)電壓產(chǎn)生。

對(duì)于需要低電流(100mA或更低)并包括備用運(yùn)算放大器以及未穩(wěn)壓正負(fù)電壓的系統(tǒng),圖1所示電路產(chǎn)生穩(wěn)定的正負(fù)電源電壓。然后,運(yùn)算放大器從其幫助產(chǎn)生的電源軌(本例中為±5V)工作。圖2顯示了上電響應(yīng)。無(wú)論首先施加哪種非穩(wěn)壓電壓,電路都能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。

pYYBAGQ0zx2AV4trAAAc1mcxtm4240.gif


圖1.該電路從±未穩(wěn)壓輸入電壓中獲得穩(wěn)壓±電壓。

poYBAGQ0zx6AAZlzAABRFCaSDrc298.gif

圖2.圖1電路的上電響應(yīng)

CH1 = 穩(wěn)壓 -5V 輸出

CH2 = 負(fù)電源電壓

CH3 = +5V穩(wěn)壓輸出

CH4 = 正電源電壓

通過(guò)將基極驅(qū)動(dòng)控制至Q1,運(yùn)算放大器在其反相輸入端保持平衡,從而確保VN = -VP(R3/R1)。電阻R5為Q1提供初始基極電流,直到OP1接管。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí),OP1、Q1和R1、R3、R4和R5形成一個(gè)負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò),將VN調(diào)節(jié)到-VP(R3/R1):

VOP1+ = VOP1-

VOP1+ = 0V

使用疊加:

VOP1-‘ = VP(R3/(R3+R1)

VOP1-’‘ = (VN(R1/(R1+R3)

VOP1- = VOP1-’ + VOP1-‘’

VOP1- = VP(R3/(R3+R1)) + VN(R1/(R1+R3))

VN = -VP(R3/(R3+R1))((R1+R3)/R1)

因此:

VN = -VP(R3/R1)

或者:

IR1 = VP/R1

因此:

VN = -IR1 × R3 = (-VP/R1)R3

未穩(wěn)壓負(fù)電源電壓的允許范圍為 -6V 至 -24V。對(duì)于更寬的輸入電源范圍,要么用更高增益的晶體管代替Q1,要么降低R4和R5的電阻。VN可提供高達(dá) 100mA 的電流而不會(huì)失真,但 VP受IC1基準(zhǔn)電壓源限制為最大30mA,VP在~0.3V電平下降低。(對(duì)于更高的正負(fù)載電流,您可以替換不同的正穩(wěn)壓器。

IBIAS對(duì)于所示運(yùn)算放大器可以忽略不計(jì)。為了最小化其他運(yùn)算放大器的IBIAS誤差,R2的值應(yīng)為R1||R3.

審核編輯:郭婷

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