[发明专利]一种基于可变非对称供电机制的集成运放电平窗扩展装置

说明书

本发明属于集成运放电路领域，具体涉及一种基于可变非对称供电机制的集成运放电平窗扩展装置。在本发明中，控制单元连接双通道数模转换器，通过控制单元控制双通道数模转换器的输出使得两个电压相互独立，实现了集成运放正负向电源的独立控制，因此可以更方便的调节每个电源电压。双通道数模转换器输出的电压经电压放大器和推挽电路调理后，拓宽了集成运放的正向和负向两个电源的电压范围，增强了电源的驱动能力，提升了电平窗的输出范围，进而拓宽了其应用范围。与现有技术相比，本发明具有结构简单、控制方便、成本低等特点，且能够最大限度的保持集成运放电路的带宽与输出功率能力，有助于扩大集成运放的应用范围。

技术领域

本发明属于集成运放电路领域，具体涉及一种基于可变非对称供电机制的集成运放电平窗扩展装置。

背景技术

近年来，集成电路产业逐渐成为社会和经济发展的战略性、基础性和先导性产业。作为集成电路中最基本、应用最广泛的器件之一，集成运算放大器在人们生产生活中已得到了普遍应用：在军用产品方面，由于集成运算放大器具有体积小、质量轻、功耗低、工作可靠等特点，得到了现代武器系统的青睐；作为典型的军民两用产品，集成运放在民用消费品、机械控制、机电一体化、仪器仪表和汽车等领域中都是不可缺少的组成部分。输入输出电压的范围是衡量集成运放性能的重要因素，称其为集成运放的输入输出电平窗。较宽的电平窗可极大提高集成运放应用的灵活性，扩展其应用场景，进一步地发挥集成电路的应用潜能。

目前，各类集成运放的供电电源采用不可变电源，输入输出电平窗相对固定，输出范围普遍不宽，而具有宽范围输出的集成运放普遍价格较高，选择较少，无法大规模应用在一般场景。由此造成的集成电路设计灵活度较低、成本较高等问题，极大阻碍了我国集成电路产业发展。如何提高集成运放的电平窗、扩展集成运放的输入输出范围是集成运放应用的关键。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种基于可变非对称供电机制的集成运放电平窗扩展装置，以解决目前集成运放存在的输入输出电平窗相对固定、输出范围普遍不宽导致应用范围窄的问题。

为实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种基于可变非对称供电机制的集成运放电平窗扩展装置，包括：控制单元、可控恒压源电路和集成运放电路；

所述控制单元连接可控恒压源电路，控制单元根据应用需求输出控制指令给可控恒压源电路；

所述可控恒压源电路分别连接集成运放电路的正向电源端和负向电源端，并分别为其提供正向电压、负向电压；

可控恒压源电路包括双通道数模转换器、第一电压放大器、第二电压放大器、第一推挽电路及第二推挽电路；其中，双通道数模转换器的输入连接控制单元，输出分别连接第一电压放大器和第二电压放大器，双通道数模转换器根据接收到的控制指令调节双通道数模转换器输出的第一直流电压和第二直流电压，第一直流电压和第二直流电压相互独立，并将第一直流电压提供给第一电压放大器；第一电压放大器经第一推挽电路连接集成运放电路的负向电源端，第二电压放大器经第二推挽电路连接集成运放电路的正向电源端；第一电压放大器用于放大双通道数模转换器提供的第一直流电压，使其达到当前集成运放电路负向电源端所需的电压；第二电压放大器用于放大双通道数模转换器提供的第二直流电压，使其达到当前集成运放电路正向电源端所需的电压；第一推挽电路和第二推挽电路利用晶体管的电流放大特性来增大输出电流，提高集成运放电路的电源驱动能力；第一直流电压和第二直流电压经各自连接的电压放大器和推挽电路调理后，实现了集成运放电平窗输出范围的扩展。

进一步的，所述双通道数模转换器输出第一直流电压和第二直流电压的绝对值不相等，以实现集成运放正负电源端的非对称供电。