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技術專題
雙電源的布局：功能特性
電源對所有電子設備功能的重要性保持不變。沒有電源，電子設備無論復雜性如何都將停止工作。但是，電源并不是所有的方案。一些電子設備需要更特定類型的電源以實現適當的功能。符合此獨特標準的一種此類電源是雙電源。
雙電源特性
雙電源的名稱可能會引起誤解。盡管它確實提供了兩個單獨的電壓，一個正電壓和一個負電壓，但電源本身仍然是單個電源。例如，此處的區別是您可以從單個電源同時獲得+12伏和-12伏的電壓。
這種獨特的電源配置可能是有利的，并使某些設備功能成為可能。在筆記本電腦和電視等設備中，對雙電源的需求是最主要的。
許多電子模擬電路需要雙電源才能正常工作，運算放大器電路尤其如此。負電壓電源也是各種數字系統（例如模數轉換器和比較器）的要求。然而，對于這些設備，當前的需求將是最小的，并且產生如此小的負電源作為獨立設備既不具有成本效益，也不具有效率。這主要是由于需要大量的集成電路和分立組件來實現所需的功率水平。
雙電源和運算放大器
運算放大器需要雙電源軌才能正常工作。它們產生輸出電壓的典型輸入信號范圍可以是負值或正值，因此需要移位。
來自運算放大器的標準信號是相對于地面的，通常在兩個電源軌之間。因此，正電源和負電源通常相對于地面對稱，但并非每次都對稱。如果沒有雙電源，則運算放大器的輸出信號將鉗位在地電位。
觀察上述運算放大器的連接圖時，很明顯沒有接地引腳或端子。
運算放大器僅需要正電源線和負電源線之間的電壓即可工作。可以用等于總和的單個電源滿足其電壓需求。但是，由于這些電路通常需要接地參考，因此我們將運算放大器描述為具有雙電源。
雙電源的布局
由于當今許多設備需要較低的電壓，因此我們將研究將單電壓轉換為+5伏和-5伏DC雙電源的過程。有多種可用的方法使您能夠拆分單個電壓，但是它們不能提供恒定的虛擬地電位。
例如，我們可以使用一對電池來實現我們的目標。但是，不管我們的電路設計的有效性如何，一個電池不可避免地會比另一個電池更快地耗盡。當然，這會導致我們的雙極性電壓出現問題。
當提到運算放大器時，虛擬接地表示在特定節點上的電壓幾乎等于接地電壓或0伏。但是，沒有物理連接到地面。所描述的概念在運算放大器電路的分析中很有用，并且簡化了許多必要的計算。
同樣，我們也可以使用電阻分壓器。但是，在那種情況下，一部分功率將以熱量的形式耗散，并且雙電源電壓將遭受穩定性問題的困擾。當然，除非我們將CMOS開關電容器電壓轉換器（例如ICL7660）集成到我們的設計中。這些單片CMOS開關電容器電壓轉換器能夠將正輸入電壓加倍，反相，分壓甚至倍增。
對于我們的布局，我們將利用ICL7660和ICL7660A來創建我們的雙電源。同樣，就規格而言，這些單片CMOS電壓轉換器可轉換范圍為+1.5伏至+10伏的輸入電壓，輸出電壓范圍為-1.5伏至-10伏。此外，ICL7660和ICL7660A已經包含完成一個負電壓轉換器的所有必要電路，除了兩個必需的外部電容器。
上面的電路圖表示使用ICL760的完整±5伏雙電源。同樣，通過這種設計，無論是壁式充電器還是計算機的USB端口，您都可以從任何USB端口獲得必要的+5伏輸入電壓。
其他ICL7660應用注意事項
您應將C2電容器放在IC2附近，以防止器件閂鎖。另外，對于ICL7660A，請勿施加超過12伏的電壓；對于ICL7660，請勿施加超過10伏的電壓。
當使用超過3.5伏的電源電壓時，避免將LV端子接地。
使用極化電容器時，應將C2的[+]端子接地，并且還應將C1的[+]端子連接到ICL7660和ICL7660A的引腳2。
作為建議，應使用低值ESR（等效串聯電阻）電容器代替C1和C2，以獲得性能。“上圖”
如果USB和電路之間的線長較長，則應在輸入電源兩端連接一個緩沖電容器。
此電路設計的輸出電路限制為40毫安。如果對雙電源的要求更高，則可以使用IC MAX660代替U1。
雙電源是有利的電路，在某些情況下是很好要求。盡管從整體上看它可以是一個簡單的電路，但它并沒有削弱其在運算放大器等設備功能中的重要性。雙電源是當今許多電子設備中必不可少的組件。