备用运算放大器产生自身的稳压负电源

本应用笔记介绍了如何使用备用运算放大器产生稳定的负电压电源，用于为运算放大器本身以及其他低电流电路供电。稳压负电源由稳压正电压和未稳压负电压产生。

对于需要低电流（100mA或更低）并包括备用运算放大器以及未稳压正负电压的系统，图1所示电路产生稳定的正负电源电压。然后，运算放大器从其帮助产生的电源轨（本例中为±5V）工作。图2显示了上电响应。无论首先施加哪种非稳压电压，电路都能实现稳压。

图1.该电路从±未稳压输入电压中获得稳压±电压。

　　图2.图1电路的上电响应

　　CH1 = 稳压 -5V 输出

　　CH2 = 负电源电压

　　CH3 = +5V稳压输出

　　CH4 = 正电源电压

　　通过将基极驱动控制至Q1，运算放大器在其反相输入端保持平衡，从而确保VN = -VP（R3/R1）。电阻R5为Q1提供初始基极电流，直到OP1接管。当这种情况发生时，OP1、Q1和R1、R3、R4和R5形成一个负反馈网络，将VN调节到-VP（R3/R1）：

　　VOP1+ = VOP1-

　　VOP1+ = 0V

　　使用叠加：

　　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

　　未稳压负电源电压的允许范围为 -6V 至 -24V。对于更宽的输入电源范围，要么用更高增益的晶体管代替Q1，要么降低R4和R5的电阻。VN可提供高达 100mA 的电流而不会失真，但 VP受IC1基准电压源限制为最大30mA，VP在~0.3V电平下降低。（对于更高的正负载电流，您可以替换不同的正稳压器。

　　IBIAS对于所示运算放大器可以忽略不计。为了最小化其他运算放大器的IBIAS误差，R2的值应为R1||R3.

　　审核编辑：郭婷