[基础知识] 有必要将单电源转双电源吗?

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发表于 2023-1-10 16:44 | 显示全部楼层
想用运放放大微弱信号
因为条件所限,只能单电源供电
想请教大家
是直接给运放单电源供电好
还是先把单电源转双电源再提供给运放好?

单电源供电.png


单转双电源.png

第一幅图就是标准的单电源同相放大
同相输入端直流电压是两颗电阻将电源电压分一半加上去的
主要是不清楚单电源下运放的共模抑制比会如何。
第二幅图是先通过运放将单电源转双电源的

为了更高的信噪比
请问哪种更好呢?
放大用的运放准备用OP37
电源转换的运放准备用AD797
因为放大用运放耗电很小,AD797比TDA2030能做到更低噪音。

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发表于 2023-1-10 16:51 来自手机端 | 显示全部楼层
单电源还是正负电源没什么实质性差别

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 楼主| 发表于 2023-1-10 17:12 | 显示全部楼层
xmlhifi 发表于 2023-1-10 16:51
单电源还是正负电源没什么实质性差别

谢谢版主
就是说运放的共模抑制比在双电源和单电源下,没啥差别

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发表于 2023-1-10 18:17 来自手机端 | 显示全部楼层
本帖最后由 xmlhifi 于 2023-1-10 18:20 编辑
毛毛虫 发表于 2023-1-10 17:12
谢谢版主
就是说运放的共模抑制比在双电源和单电源下,没啥差别


确保输入信号在共模范围之内即可,当然尽量在共模范围越居中越好,信号达到共模范围的边界时共模抑制比会变差。每种运放的输入共模范围不同,在datasheet中标明。

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 楼主| 发表于 2023-1-11 09:26 | 显示全部楼层
xmlhifi 发表于 2023-1-10 18:17
确保输入信号在共模范围之内即可,当然尽量在共模范围越居中越好,信号达到共模范围的边界时共模抑制比 ...

好的
谢谢

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发表于 2023-1-11 11:08 | 显示全部楼层
单电源其实更耐听,双电源解像力动态感更好,双电源信噪比更好,没有绝对的好坏,主要看你对声音的设计需要。

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发表于 2023-1-11 11:49 | 显示全部楼层
本帖最后由 forsli@163.com 于 2023-1-11 11:58 编辑

图1供电噪声比图2要好,运放的电源抑制一般+PSRR比-PSRR要好,对于运放来说,绝大多数都是单电源供电。
微弱信号放大器件供电一般不高,像OPA388(VS=2.5~5.5V)、LMP7707(VS=2.7~12V),供电电流不大的话,使用ICL7660A做负压输出也是个不错的选择,TI的PCM5102也是这种方式产生负压的。正负电压经RC滤波再给运放供电可大大提高信噪比。

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 楼主| 发表于 2023-1-11 12:30 | 显示全部楼层
艺何 发表于 2023-1-11 11:08
单电源其实更耐听,双电源解像力动态感更好,双电源信噪比更好,没有绝对的好坏,主要看你对声音的设计需要 ...

谢谢回复
我这里的应用是放大0.1mV左右的正弦波信号
因此想放大器本身的信噪比能做的比较高。
条件所限只能单电源供电
只是想如果用运放将单电源转成双电源
对提高信噪比有没有帮助
对音色没要求

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 楼主| 发表于 2023-1-11 12:40 | 显示全部楼层
forsli@163.com 发表于 2023-1-11 11:49
图1供电噪声比图2要好,运放的电源抑制一般+PSRR比-PSRR要好,对于运放来说,绝大多数都是单电源供电。
微 ...

谢谢回复
“对于运放来说,绝大多数都是单电源供电”
运放不都是双电源供电的多吗?

ICL7660A是DC/DC转换,怕做不好引入更大的底噪了
放大器本身耗电也就10来毫安吧,很小的
所以如果真要用双电源,用AD797之类的运放来转换应该更好吧?
OPA388、LMP7707都不错

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发表于 2023-1-11 14:55 来自手机端 | 显示全部楼层
有专用单电源微弱信号放大IC:BA328

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发表于 2023-1-11 15:22 | 显示全部楼层
毛毛虫 发表于 2023-1-11 12:30
谢谢回复
我这里的应用是放大0.1mV左右的正弦波信号
因此想放大器本身的信噪比能做的比较高。

单电源对地线的走线要求更高,如果PCB设计可以,信噪比完全没问题。
那个功率芯片转双电源声音不好听,如果用作仪器设备倒也无妨,双电源更有优势。

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毛毛虫 发表于 2023-1-11 12:40
谢谢回复
“对于运放来说,绝大多数都是单电源供电”
运放不都是双电源供电的多吗?

对于运放来说,是单电源,只不过是我们应用时弄了个参考地(GND),但是对于运放来说,只存在CMRR,这个GND对于大多数运放来说是不存在的,运放放大的是差模信号。
ICL7660A内阻较大,实际应用过,布线合理、加上RC滤波后,不会引入噪声,EMC测试带ICL7660A的电路并没有带来额外的噪声,反而功耗很低的HT1621驱动的段码屏LCD有些就会产生很高(70DBuv)的幅射干扰。
对于分压式双电源,BUF634A的规格书里面有专门的应用。
BUF634A.png

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 楼主| 发表于 2023-1-11 15:44 | 显示全部楼层
WALL-E 发表于 2023-1-11 14:55
有专用单电源微弱信号放大IC:BA328

谢谢
BA328带宽应该不够
需要放大1MHZ信号。

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 楼主| 发表于 2023-1-11 15:45 | 显示全部楼层
艺何 发表于 2023-1-11 15:22
单电源对地线的走线要求更高,如果PCB设计可以,信噪比完全没问题。
那个功率芯片转双电源声音不好听, ...

好的
谢谢艺何大大

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 楼主| 发表于 2023-1-11 15:48 | 显示全部楼层
forsli@163.com 发表于 2023-1-11 15:23
对于运放来说,是单电源,只不过是我们应用时弄了个参考地(GND),但是对于运放来说,只存在CMRR,这个G ...

嗯,嗯,谢谢forsli@163.com
功力不够,估计做不好DC/DC转换电路
BUF634就是一个高速纯BUFFER
手上有几十颗拆机金封LH0002,也是BUFFER
应该可以完全替代的。

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毛毛虫 发表于 2023-1-11 15:48
嗯,嗯,谢谢
功力不够,估计做不好DC/DC转换电路
BUF634就是一个高速纯BUFFER

不客气!
LH0002与BUF634都属于开环BUF电路,应该可以直接替代。
常常别人说的DC/DC是经感性元件存能的转换电路,工作起来容易产生干扰。而ICL7660是通过电容存能的,以前好像是叫什么电荷泵。。。,最初是应用在RS232电平的负电压发生器。我不是说它一定就是个好选择,只不过现在好多单电源供电的AUDIO CODEC芯片都是采用这种方式产生负电源,当然可能有成本与空间的原因吧

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发表于 2023-1-12 08:48 | 显示全部楼层
单电源双电源,对运放是没区别的,但单电源供电运放,只能对比地电平高的信号放大,故要放大交流信号,只能垫高其电位,使交流最低点都比地高,所以影响在垫高这个电压对地恒定,即偏置电压恒定,故无噪音偏置就出来了,不过,对于楼至这个单电源系统,本身信号就比地高,故直接接就行了,版主曾经发麦过1305解码就是这样处理

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 楼主| 发表于 2023-1-12 10:28 | 显示全部楼层
forsli@163.com 发表于 2023-1-11 16:13
不客气!
LH0002与BUF634都属于开环BUF电路,应该可以直接替代。
常常别人说的DC/DC是经感性元件存能的 ...

X宝上ICL7660,国产的两毛多一片,也不知好不好用
BUFFER是好贵的
AD797也贵

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 楼主| 发表于 2023-1-12 10:46 | 显示全部楼层
jingship 发表于 2023-1-12 08:48
单电源双电源,对运放是没区别的,但单电源供电运放,只能对比地电平高的信号放大,故要放大交流信号,只能 ...

单电源供电,运放也要给偏置电压啦
一般都是电源电压的一半。

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毛毛虫 发表于 2023-1-12 10:28
X宝上ICL7660,国产的两毛多一片,也不知好不好用
BUFFER是好贵的
AD797也贵

一般元器件立创上找应该好找点,开环BUF也就是和菱形缓冲器结构没什么两样
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