單電源變換成雙電源的幾種方法

單電源供電回路中獲得正負(fù)電源的特殊方圖 1 所示極性變換電路的核心器件為普通的非門。由于輸入端與輸出端被短接在一起，故非門的輸出電壓與輸入電壓相等(Vi=VO); 這樣， 非門被強(qiáng)制工作在轉(zhuǎn)移特性曲線的中心點(diǎn)處， 因此輸出電壓被限定為門電路的閾值電平，其大小等于電源電壓的一半， 如果我們將非門的輸出端作為直流接地端， 就可以把電源電壓VCC 轉(zhuǎn)換為±VCC/2 的雙電源電壓;此時(shí)的非門起到了一個(gè)存儲電流的穩(wěn)壓器的作用，電路的輸出阻抗較低、因而輸出電壓也比較穩(wěn)定。

圖中的非門可以選用 74HC00 或 CD4069 等普通門電路，考慮到 CMOS 非門驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力有限，因此最好將幾個(gè)非門并聯(lián)使用以提高其有效輸出電流，圖中的電容 C1、C2 起退耦作用，容量可適當(dāng)?shù)厝〈笠恍?/p>

圖 2 所示電路中的運(yùn)放同相輸入端接有對稱的串聯(lián)電阻分壓器， 而運(yùn)放本身接為電壓跟隨器的形式;根據(jù)運(yùn)放線性工作的特點(diǎn)不難看出：運(yùn)放輸出端與分壓點(diǎn)間的電位嚴(yán)格相等。由于運(yùn)放的輸出端作接地處理，因此運(yùn)放的供電電源 VCC 就被相應(yīng)地分隔成了兩組對稱的正、負(fù)電源±VCC/2。

當(dāng)運(yùn)放的輸出電流無法滿足實(shí)際需求時(shí)， 不能象門電路那樣簡單地并聯(lián)使用;這時(shí)可以將通用型小功率運(yùn)放換為輸出電流較大的功放類運(yùn)放器件，例如常見的 TDA2030A。與圖 1類似，C1、C2 同為退耦電容、加載運(yùn)放同相輸出端的電容 C3 起到了抑制干擾及濾波的作用對于大多數(shù)的 OTL 功放類器件而言， 其內(nèi)部一般都設(shè)置了對稱的偏置電路結(jié)構(gòu)， 這就使其輸出端的直流電位近似為電源電壓的一半; 根據(jù)上述原理， 我們完全可以利用集成功放將單電源轉(zhuǎn)換成為大小相等的雙極性正、負(fù)電源，具體電路如圖 3 所示。

事實(shí)上， 由于內(nèi)容參數(shù)的離散性以及自舉電路結(jié)構(gòu)的影響，集成功放輸出端的電壓并不是絕對的 VCC/2，從而造成正、負(fù)輸出電壓不平衡的現(xiàn)象。對此我們需要將一只 10-100kΩ的電位器串聯(lián)在正負(fù)電源之間， 并把 LM386 第③腳輸入端接到電位器的中間抽頭， 而第②腳保持懸空。對電路進(jìn)行上述改進(jìn)后，通過調(diào)節(jié)功放的直流輸入電平，就可以在芯片的輸出端得到大小非常緊接的正負(fù)電壓值了。