尽管单电源“轨到轨”运放的选择范围越来越大,但设计输出级电路到0V的唯一方法仍然是要使用负极性电源,并且将一直不变。这一无法更改的事实在简单的电池供电应用中非常令人棘手。本设计实例提供了一种最简化且带点技巧的解决方法,这种方法仅使用单个“传统的”稳压器,适用于不要求对称电源的情况,一些特殊的限制可以接受。

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图1:负极性线性稳压器将电池输入分成正/负输出。

如图1所示,这里的“窍门”是使用一个负极性稳压器(例如应用广泛的7905/LM320)从电源的正端产生正输出轨。该稳压器会在其“地端(G)”和“输出端(OUT)”之间主动维持一个设定好的压差(本例中是5V),因此在“公共端(COM)”和“+5V输出端(OUT)”会有一个稳定的正电压。这样的好处是,电源电压和稳压输出之间的压差(本例中是5V-9V = -4V)可以用作负电压轨,足以保持实际输出级为0V,也可作其它任何用途。

那么这种方法有没有缺点呢?事实上确实有,而且有三个。

1.负极输出不稳定。不管输出有漂移还是纹波,任何连接的负载必须能保持要求的精度。现代放大器都具有极好的电源抑制性能,所以这通常不是问题,但是我们需要了解。 2.从负电压轨抽取的总电流必须不超过正电压轨中的电流。要使稳压器正常工作,正极负载至少应和负极负载一样大。 3.如果任何一个电压轨出现短路,整个源电压都会出现在另一个电压轨上。如果两个电压轨同时发生短路,稳压器不会进行限流。

记住这些局限性,这种“翻转稳压器”就能为常见问题提供一个简单解决方案。这种方案我已经成功地使用了几十年。

《电子技术设计》2017年11月刊版权所有,转载请注明来源及链接。

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