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部件号：OPA541 主题中讨论的其他部件：TINA-TI
工具/软件：TINA-TI或Spice模型
有人能向我解释为什么此运算放大器或任何运算放大器需要负电压才能正常工作吗？ 我知道，如果你想要负输出，需要负轨，但我不需要负输出，只需要正。 为什么我需要一定的负电压阈值才能使运算放大器正常工作？ 如果您能通过此原理图解释，那将是非常好的。 谢谢你
您好Wilson，
实际上，您展示的运算放大器原理图可以从单个电源操作 ，即+Vs可以连接到足够大的正电压，-Vs可以连接到该电源的接地回路。 同相输入将连接到位于放大器的共模电压(VCM)范围内的正电源电平。 这通常位于两种耗材之间的中间位置。 如果+Vs设置为+15 V， 然后，VCM可能被设置为+ 7.5 V -+15 V和0 V之间的中点。在这种情况下，输出将偏置在两个电源电平之间的中点+/-任何运算放大器错误，例如由于偏移电压而产生的错误。 请注意，实际运算放大器具有有限的输入VCM范围输出摆幅范围。
这与运算放大器由双电源供电(如+/-V, 7.5 或总共15个)没有什么区别。 在这种情况下，中间VCM为0 V，输出将摆动正负大约0 V电平。
运算放大器内部的晶体管需要特定的电压电平和极性才能作为线性放大器工作。 采用上图中的差分输入级，从顶部开始是NPN双极晶体管，用于建立P通道输入JFET的栅漏电压。 输入JFET的引流随后连接到两个较低的P-ch JFET的源，形成一个盒码放大器配置。 然后，这两个JFET的引流连接到两个NPN双极晶体管的集电极，这些晶体管用作动态负载。 然后，它们的发射器连接到可能由其他NPN晶体管组成的电流源。
需要注意的是，所有这些晶体管必须正确偏置正确的电压，以使电路工作。 如果输入JFET的参考电压为0 V，则器件上的电压指示负极电源在- Vs处供电。 必须为剩余的运算放大器级建立类似的线性条件。
我附上了有关运算放大器规格的教程。 从第17页开始，它显示了运算放大器的基本阶段。 您可以看到所示原理图之间的相似之处。 这可能会让您对运算放大器的内部设计有一些了解。
此致，Thomas
精密放大器应用工程