Çift güç kaynağı devresini tek güç kaynağı devresine dönüştürme
1.1 Güç kaynağı ve tek güç kaynağı
Tüm operasyonel amplifikatörlerin, belgelerde genellikle VCC+ ve VCC olarak etiketlenen iki güç pini vardır, ancak bazen etiketleri VCC+ ve GND'dir. Bunun nedeni, bazı veri kılavuzlarının yazarlarının, tek güçlü işlemsel yükselteçler ile çift güçlü işlemsel yükselteçler arasındaki bu etiketleme farkını ayırt etmeye çalışmasıdır. Ancak bu, bu şekilde kullanmaları gerektiği anlamına gelmez; başka voltajlarda da çalışabilirler. İşlemsel yükselticiye varsayılan voltaj tarafından güç verilmediğinde, işlemsel yükselticinin veri kılavuzuna, özellikle de mutlak maksimum besleme voltajına ve voltaj salınımı talimatlarına bakmak gerekir.
Analog devre tasarımcılarının büyük çoğunluğu, işlemsel yükselteçlerin, Şekil 1'in solundaki devre gibi, çift güç kaynağı voltajı koşulları altında nasıl kullanılacağını bilir; burada ikili bir güç kaynağı, pozitif bir güç kaynağı ve eşit voltajlı bir negatif güç kaynağından oluşur. Genel olarak pozitif veya negatif 15V, pozitif veya negatif 12V ve pozitif veya negatif 5V olup bunlar da yaygın olarak kullanılmaktadır. Giriş voltajı ve çıkış voltajının her ikisi de, pozitif ve negatif voltajların maksimum salınım genliği Vom ve maksimum çıkış salınım genliği dahil olmak üzere referans toprağı tarafından verilir.
Tek bir güç kaynağı devresindeki işlemsel yükselticinin güç pimi, pozitif bir güç kaynağına ve toprağa bağlanır. Pozitif güç pinini VCC+'ya bağlayın veya toprak veya VCC - pinini GND'ye bağlayın. Pozitif voltajı ikiye bölün ve sanal toprak olarak işlemsel yükseltecin giriş pinine bağlayın. Bu sırada işlemsel yükseltecin çıkış voltajı aynı zamanda sanal toprak voltajıdır. İşlemsel yükseltecin çıkış voltajı sanal zemin etrafında ortalanır ve genlik Vom dahilindedir. Bazı yeni işlemsel yükselteçlerin iki farklı maksimum çıkış voltajı ve minimum çıkış voltajı vardır. Bu tür işlemsel yükselteçlerin veri kılavuzunda özellikle Voh ve Vol. Birçok tasarımcının giriş ve çıkış gerilimlerini ifade etmek için sanal zemini gelişigüzel kullandığına dikkat edilmelidir. Ancak çoğu uygulamada giriş ve çıkış referans güç kaynağı topraklamasına dayalıdır, bu nedenle tasarımcıların sanal toprak ile toprak arasındaki DC voltajını izole etmek için giriş ve çıkış noktalarına DC izolasyon kapasitörleri eklemeleri gerekir.
Genellikle tek bir güç kaynağı tarafından sağlanan voltaj 5V'tur ve işlemsel yükseltecin çıkış voltajı salınımı daha düşük olacaktır. Ayrıca işlemsel yükseltecin mevcut güç kaynağı voltajı da 3V veya daha düşük olabilir. Bu nedenle tek güç kaynağı devrelerinde kullanılan işlemsel yükselteçler çoğunlukla Raydan Raya işlemsel yükselteçlerdir ve bu da dinamik aralık kaybını ortadan kaldırır. Hem girişin hem de çıkışın Raydan Raya voltajına dayanamayabileceği unutulmamalıdır. Cihaz Raydan Raya olarak belirtilmiş olmasına rağmen, işlemsel yükselticinin çıkışı veya girişi Raydan Raya'yı desteklemiyorsa, giriş veya çıkış voltajı sınırına yaklaşan voltaj, işlemsel yükselticinin işlevselliğini bozabilir. Bu nedenle, hem girişin hem de çıkışın Raydan Raya olduğundan emin olmak için veri kılavuzuna dikkatlice başvurmak gerekir. Sistemin işlevselliğinin bozulmamasını sağlamak tasarımcının sorumluluğundadır.
