Com convertir un circuit d'alimentació dual en un únic circuit d'alimentació
1.1 Font d'alimentació i font d'alimentació única
Tots els amplificadors operacionals tenen dos pins d'alimentació, normalment etiquetats com a VCC+ i VCC, a la documentació, però de vegades les seves etiquetes són VCC+ i GND. Això es deu al fet que alguns autors de manuals de dades intenten diferenciar aquesta diferència d'etiquetatge entre els amplificadors operacionals de potència única i els amplificadors operacionals de doble potència. Tanmateix, això no vol dir que l'hagin d'utilitzar d'aquesta manera, ja que poden funcionar a altres voltatges. Quan l'amplificador operacional no s'alimenta amb la tensió predeterminada, cal consultar el manual de dades de l'amplificador operacional, especialment la tensió de subministrament màxima absoluta i les instruccions de canvi de tensió.
La gran majoria dels dissenyadors de circuits analògics saben com utilitzar amplificadors operacionals en condicions de tensió d'alimentació dual, com el circuit de l'esquerra de la figura 1, on una font d'alimentació dual consta d'una font d'alimentació positiva i una font d'alimentació negativa igualment de tensió. En general, és positiu o negatiu 15V, positiu o negatiu 12V i positiu o negatiu 5V, que també s'utilitzen habitualment. La tensió d'entrada i la tensió de sortida estan donades per la terra de referència, inclosa l'amplitud màxima de swing Vom de les tensions positives i negatives i l'amplitud màxima de swing de sortida.
El pin d'alimentació de l'amplificador operacional en un únic circuit d'alimentació està connectat a una font d'alimentació positiva i terra. Connecteu el pin d'alimentació positiva a VCC+ o connecteu el terra o el pin VCC - a GND. Dividiu la tensió positiva a la meitat i connecteu-la com a terra virtual al pin d'entrada de l'amplificador operacional. En aquest moment, la tensió de sortida de l'amplificador operacional també és la tensió de terra virtual. La tensió de sortida de l'amplificador operacional es centra al voltant del sòl virtual i l'amplitud es troba dins de Vom. Alguns nous amplificadors operacionals tenen dues tensions de sortida màximes i tensions de sortida mínimes diferents. El manual de dades d'aquest tipus d'amplificador operacional especificarà específicament Voh i Vol. Cal tenir en compte que molts dissenyadors utilitzen casualment el sòl virtual per referir-se a les tensions d'entrada i sortida. Tanmateix, en la majoria d'aplicacions, l'entrada i la sortida es basen en la terra de la font d'alimentació de referència, de manera que els dissenyadors han d'afegir condensadors d'aïllament de CC als punts d'entrada i sortida per aïllar la tensió de CC entre terra virtual i terra.
Normalment, la tensió subministrada per una única font d'alimentació és de 5 V i la variació de la tensió de sortida de l'amplificador operacional serà menor. A més, la tensió d'alimentació actual de l'amplificador operacional també pot ser de 3 V o fins i tot inferior. Per aquest motiu, els amplificadors operacionals utilitzats en circuits d'alimentació individual són majoritàriament amplificadors operacionals Rail To Rail, la qual cosa elimina la pèrdua de rang dinàmic. Cal tenir en compte que tant l'entrada com la sortida poden no suportar la tensió de Rail To Rail. Tot i que el dispositiu s'especifica com a Rail to Rail, si la sortida o l'entrada de l'amplificador operacional no admet Rail to Rail, la tensió que s'aproxima al límit de voltatge d'entrada o sortida pot degradar la funcionalitat de l'amplificador operacional. Per tant, cal consultar acuradament el manual de dades per assegurar-se que tant l'entrada com la sortida són Rail to Rail. Aquesta és l'obligació del dissenyador de garantir que la funcionalitat del sistema no es degradi.
