Kuidas teisendada kahe toiteallika ahelat üheks toiteahelaks
1.1 Toiteallikas ja üks toiteallikas
Kõigil operatiivvõimenditel on kaks toiteviiku, mis on dokumentatsioonis tavaliselt märgistatud VCC+ ja VCC, kuid mõnikord on nende sildid VCC+ ja GND. Selle põhjuseks on asjaolu, et mõned andmekäsiraamatute autorid püüavad eristada seda märgistuse erinevust ühe võimsusega operatiivvõimendite ja kahe võimsusega operatiivvõimendite vahel. See aga ei tähenda, et nad peavad seda nii kasutama – nad võivad olla võimelised töötama ka muude pingetega. Kui operatiivvõimendit ei toideta vaikepingega, on vaja tutvuda operatiivvõimendi andmete juhendiga, eriti absoluutse maksimaalse toitepinge ja pinge kõikumise juhistega.
Valdav enamus analoogskeemide projekteerijatest teab, kuidas kasutada operatiivvõimendeid kahe toiteallika pinge tingimustes, näiteks joonisel 1 vasakul oleval vooluringil, kus kahekordne toiteallikas koosneb positiivsest toiteallikast ja võrdse pingega negatiivsest toiteallikast. Üldiselt on see positiivne või negatiivne 15 V, positiivne või negatiivne 12 V ja positiivne või negatiivne 5 V, mida samuti tavaliselt kasutatakse. Sisendpinge ja väljundpinge annavad mõlemad võrdlusmaanduse, sealhulgas positiivse ja negatiivse pinge maksimaalne võnke amplituud Vom ja maksimaalne väljundpinge amplituud.
Ühes toiteahelas oleva operatiivvõimendi toitekontakt on ühendatud positiivse toiteallika ja maandusega. Ühendage positiivne toitekontakt VCC+-ga või ühendage maandus või VCC-kontakt GND-ga. Jagage positiivne pinge pooleks ja ühendage see virtuaalse maandusena operatiivvõimendi sisendviiguga. Sel ajal on operatiivvõimendi väljundpingeks ka virtuaalne maanduspinge. Operatsioonivõimendi väljundpinge on tsentreeritud virtuaalse maapinna ümber ja amplituud on Vom piires. Mõnel uuel operatiivvõimendil on kaks erinevat maksimaalset väljundpinget ja minimaalset väljundpinget. Seda tüüpi operatiivvõimendi andmejuhendis on konkreetselt määratud Voh ja Vol. Tuleb märkida, et paljud disainerid kasutavad sisend- ja väljundpinge viitamiseks juhuslikult virtuaalset maandust. Kuid enamikus rakendustes põhinevad sisend ja väljund võrdlustoiteallika maandusel, nii et disainerid peavad lisama sisend- ja väljundpunktidesse alalisvoolu isolatsioonikondensaatorid, et isoleerida alalispinge virtuaalse maa ja maa vahel.
Tavaliselt on ühe toiteallika toitepinge 5 V ja operatiivvõimendi väljundpinge kõikumine on väiksem. Lisaks võib operatiivvõimendi voolutoitepinge olla ka 3V või isegi madalam. Sel põhjusel on üksikutes toiteahelates kasutatavad operatiivvõimendid enamasti Rail To Rail operatiivvõimendid, mis välistab dünaamilise ulatuse kadumise. Tuleb märkida, et nii sisend kui ka väljund ei pruugi Rail To Rail pingele vastu pidada. Kuigi seade on määratletud kui Rööbas rööpasse, võib operatiivvõimendi funktsionaalsust halvendada juhul, kui töövõimendi väljund või sisend ei toeta suhet Rail to Rail. Seetõttu on vaja hoolikalt tutvuda andmejuhendiga, et tagada nii sisend kui ka väljund raudteest rööpasse. See on projekteerija kohustus tagada, et süsteemi funktsionaalsus ei halveneks.
