一种单电源运放电路

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1.本实用新型涉及测量仪器技术领域，具体是一种单电源运放电路。

背景技术：

2.目前应用于测量仪器中的运放电路有单电源和双电源供电，双电源放电路其输入输出电压可以跨越正负电压，但基本都没有轨对轨的能力，即输入电压范围正负对称，与正负电源电压有一定距离，输出电压范围正负对称，与正负电源有一定距离，而单电源供电运放电路对轨能力较好，即输入输出电压范围相比供电电源电压来说更大，输入从负电源起都可以实现线性放大、电路简单。
3.公开号为：cn214799419u公开了一种单电源运放电路，通过设置为单电源供电的放大单路，用于提供输入放大信号，放大电路的另一端连接有偏置电路，在接受放大电路信号之后可以对第一输入端叠加偏置电压，通过对单电源运放输入端叠加偏置电压，且偏置电压精度高，不影响运放输入阻抗，使得单电源运放对输入的交流信号有效放大。
4.然而，上述方案中存在一个较为明显的问题，就是在使用该电路时，如果在运算放大器输入端输入很小的直流电压，会限制动态范围，甚至导致输出饱和，造成了功耗上的浪费。

技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种单电源运放电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种单电源运放电路，包括：
8.放大输入器，用于接收信号且对接受到的信号进行放大，由电源v1、电源v2、电阻 r4、电阻r5、电阻r6以及电容组成；所述电容阴极接地，电容阳极通过电阻r4与电源 v2并联到输入电压中，所述电容的阳极与所述电源v1串联，再由电容的输出端于输出；
9.偏置电压器，一端与所述放大输入器电性连接，用于对来自所述放大输入器的电压进行叠加偏置电压；另一端于输入电路连接，起到滤除杂波作用，偏置电压其一端串联有电阻r7，另一端接地；
10.限幅电路，与所述偏置电压器电性连接，所述限幅电路用于削去所述偏置电压器输出电压的波形顶部或底部的干扰；
11.钳位电路，与所述限幅电路连接，所述钳位电路用于将接收到的电压信号固定在指定电压值上，并保持原波形形状不变。
12.作为本实用新型再进一步的方案：其中，所述放大输入器输出电压比例为1:1。
13.作为本实用新型再进一步的方案：其中，所述放大输入器连接有外置电源，所述外置电源为放大输入器提供电力。
14.作为本实用新型再进一步的方案：其中，所述单电源运放电路还包括回路电路，与
所述放大输入器耦合，所述回路电路在与所述放大输入器之间电性连接有电阻r1，所述电阻r1为输入偏执电压提供对地回路。
15.作为本实用新型再进一步的方案：其中，所述回路电路中还设置有电阻r2和电阻r3，且所述电阻r1的数值等于电阻r2和电阻r3的并联阻值。
16.作为本实用新型再进一步的方案：其中，所述回路电路中还包括二极管和电容，且二极管和电容之间电性连接。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
18.本实施例中的单电源运放电路，通过放大输入器、偏置电压器、限幅电路、钳位电路的设计，利用各部分之间的协同作用，可以在负载不同的情况下，对电路中损耗的电流进行优化，从而有效地节省功耗。
附图说明
19.图1为本实用新型中的电路原理框图；
20.图2为本实用新型中钳位电路的连接示意图；
21.图3为本实用新型中回路电路的示意图。
22.图中各附图标注与部件名称之间的对应关系如下：
23.1、放大输入器；2、偏置电压器；3、限幅电路；4、钳位电路。
具体实施方式
24.下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步的阐述。
25.请参阅图1～3，本实施例提供了一种单电源运放电路，主要由放大输入器1、偏置电压器2、限幅电路3、钳位电路4构成，其中：
26.放大输入器1，用于接收信号且对接受到的信号进行放大；
27.偏置电压器2，一端与所述放大输入器1电性连接，用于对来自所述放大输入器1的电压进行叠加偏置电压，偏置电压是指晶体管放大电路中式晶体管处于放大状态时，基极
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射极之间及集电极-基极之间应该设置的电压，在本实施例中，可以对输入的偏置电压信号进行叠加。由两个电源v1，v2、三个电阻r4，r5，r6以及电容组成，所述电容阴极接地，其所述电容的阳极通过电阻r4与电源v2并联到输入电压中，所述电容的阳极与所述电源v1串联，再由电容的输出端于输出；另一端于输入电路连接，起到滤除杂波作用，偏置电压其2一端与电阻r7串联，另一端接地。
28.限幅电路3，与所述偏置电压器2电性连接，所述限幅电路3用于削去所述偏置电压器2输出电压的波形顶部或底部的干扰；限幅电路3又称为限幅器或削波器，可以将波形进行变换，如将输出信号中的正脉冲削去，只留下其中的负脉冲，还可以进行过压保护，如强的输出信号或干扰有可能损坏某个部件时，可在这个部件前接入限幅电路3。
29.钳位电路4，与所述限幅电路3连接，所述钳位电路4用于将接收到的电压信号固定在指定电压值上，并保持原波形形状不变。
30.本实施例中，所述放大输入器1输出电压比例为1:1，并且放大输入器1连接有外置电源，所述外置电源为放大输入器1提供电力。
31.此外，本实施例所述的单电源运放电路中还设置有回路电路，该回路电路与放大
输入器1耦合，所述回路电路在与放大输入器1之间电性连接有电阻r1，所述电阻r1为输入偏执电压提供对地回路。在本实施例中，值得注意的是，该电阻r1总会在电路中产生一些噪声，因此要在电路输入阻抗、输入耦合电容器的尺寸和电阻引起的噪声之间进行折中，一般电阻阻值在100000ω-1mω之间。本实施例中，回路电路中还设置有电阻r2和电阻 r3，且所述电阻r1的阻值等于电阻r2和电阻r3的并联阻值；同时，所述回路电路中还包括二极管和电容，且二极管和电容之间电性连接。
32.以上所述的，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.单电源运放电路，其特征在于，包括：放大输入器(1)，用于接收信号且对接受到的信号进行放大，由电源v1、电源v2、电阻r4、电阻r5、电阻r6以及电容组成；所述电容阴极接地，电容阳极通过电阻r4与电源v2并联到输入电压中，所述电容的阳极与所述电源v1串联，再由电容的输出端于输出；偏置电压器(2)，一端与所述放大输入器(1)电性连接，用于对来自所述放大输入器(1)的电压进行叠加偏置电压；另一端于输入电路连接，起到滤除杂波作用，偏置电压器(2)一端串联有电阻r7，另一端接地；限幅电路(3)，与所述偏置电压器(2)电性连接，所述限幅电路(3)用于削去所述偏置电压器(2)输出电压的波形顶部或底部的干扰；钳位电路(4)，与所述限幅电路(3)连接，所述钳位电路(4)用于将接收到的电压信号固定在指定电压值上，并保持原波形形状不变。2.根据权利要求1所述的单电源运放电路，其特征在于，所述放大输入器(1)输出电压比例为1:1。3.根据权利要求1所述的单电源运放电路，其特征在于，所述放大输入器(1)连接有外置电源，所述外置电源为放大输入器(1)提供电力。4.根据权利要求1所述的单电源运放电路，其特征在于，还包括回路电路，与所述放大输入器(1)耦合，所述回路电路在与所述放大输入器(1)之间电性连接有电阻r1，所述电阻r1为输入偏执电压提供对地回路。5.根据权利要求4所述的单电源运放电路，其特征在于，所述回路电路中还设置有电阻r2和电阻r3，且所述电阻r1的阻值等于电阻r2和电阻r3的并联阻值。6.根据权利要求4或5所述的单电源运放电路，其特征在于，所述回路电路中还包括二极管和电容，且二极管和电容之间电性连接。

技术总结

本实用新型公开了一种单电源运放电路，属于测量仪器技术领域，包括：放大输入器，用于接收信号且对接受到的信号进行放大；偏置电压器，一端与所述放大输入器电性连接，用于对来自所述放大输入器的电压进行叠加偏置电压；限幅电路，与所述偏置电压器电性连接，所述限幅电路用于削去所述偏置电压器输出电压的波形顶部或底部的干扰；钳位电路，与所述限幅电路连接，所述钳位电路用于将接收到的电压信号固定在指定电压值上，并保持原波形形状不变。本实施例中的单电源运放电路，在负载不同的情况下，都可以对电路中损耗的电流进行优化，从而能够有效地节省功耗。能够有效地节省功耗。能够有效地节省功耗。