本應(yīng)用筆記介紹了如何使用備用運算放大器產(chǎn)生穩(wěn)定的負電壓電源，用于為運算放大器本身以及其他低電流電路供電。穩(wěn)壓負電源由穩(wěn)壓正電壓和未穩(wěn)壓負電壓產(chǎn)生。

對于需要低電流（100mA或更低）并包括備用運算放大器以及未穩(wěn)壓正負電壓的系統(tǒng)，圖1所示電路產(chǎn)生穩(wěn)定的正負電源電壓。然后，運算放大器從其幫助產(chǎn)生的電源軌（本例中為±5V）工作。圖2顯示了上電響應(yīng)。無論首先施加哪種非穩(wěn)壓電壓，電路都能實現(xiàn)穩(wěn)壓。

圖1.該電路從±未穩(wěn)壓輸入電壓中獲得穩(wěn)壓±電壓。

圖2.圖1電路的上電響應(yīng)

CH1 = 穩(wěn)壓 -5V 輸出

CH2 = 負電源電壓

CH3 = +5V穩(wěn)壓輸出

CH4 = 正電源電壓

通過將基極驅(qū)動控制至Q1，運算放大器在其反相輸入端保持平衡，從而確保VN = -VP（R3/R1）。電阻R5為Q1提供初始基極電流，直到OP1接管。當(dāng)這種情況發(fā)生時，OP1、Q1和R1、R3、R4和R5形成一個負反饋網(wǎng)絡(luò)，將VN調(diào)節(jié)到-VP（R3/R1）：

VOP1+ = VOP1-

VOP1+ = 0V

使用疊加：

VOP1-‘ = VP（R3/（R3+R1）

VOP1-’‘ = （VN（R1/（R1+R3）

VOP1- = VOP1-’ + VOP1-‘’

VOP1- = VP（R3/（R3+R1）） + VN（R1/（R1+R3））

VN = -VP（R3/（R3+R1））（（R1+R3）/R1）

因此：

VN = -VP（R3/R1）

或者：

IR1 = VP/R1

因此：

VN = -IR1 × R3 = （-VP/R1）R3

未穩(wěn)壓負電源電壓的允許范圍為 -6V 至 -24V。對于更寬的輸入電源范圍，要么用更高增益的晶體管代替Q1，要么降低R4和R5的電阻。VN可提供高達 100mA 的電流而不會失真，但 VP受IC1基準電壓源限制為最大30mA，VP在~0.3V電平下降低。（對于更高的正負載電流，您可以替換不同的正穩(wěn)壓器。

IBIAS對于所示運算放大器可以忽略不計。為了最小化其他運算放大器的IBIAS誤差，R2的值應(yīng)為R1||R3.

審核編輯：郭婷