关于集成运放电源的具体问题。

Question

现在很多集成运放都支持单双电源供电 供电范围也有很大的范围 本人在设计电路的时候喜欢用5v电源 并且节的5v单电源完全可以实现人家+-12v实现的功能 这点我想不明白 为什么很多电路还会使用+-12v、+-9v等电源供电 如果用MCU控制电源同意不更好吗 是不是中间有什么利弊 我希望高手能够透彻的分析一下
补充一点 集成运放输入端高阻 但是放大电路中仍然需要有保护电阻 有没有必要 这个平衡电阻的选择也不是太清楚 需要高手详细阐述

Answer 1

个人经验：运放接5V单电源最大的好处是方便，特别适合用于5V供电的CMOS电平场合（单片机、数字逻辑电路等等）。但限制条件也不少：输出波形在0-5V之间，最大振幅2.5V，而且是单向的。如果后面需要进行功率放大，这个数值还是太小了一些（如果后面要进行功率在10W以上的放大，运放电压输出最好大一些，在大功率场合，很有必要以运放最大振幅输出，大概在正负15V-22V之间，以前我做过一个高精度功放，输入电压Vpp要达到30V才行，否则后面得不到20W以上的功率），输出电流的能力也不强。另外，精度控制上难度会大一些，毕竟要真做到振幅2.5V输出是非常困难的。
9V，12V大电源对于控制输出波形比较有利（调节的余地大，必要时可以牺牲一些振幅换取更高的精度），而且不少运放是必须使用双电源供电的（单电源供电运放在众多运放中只能算一小部分）。双电源的输出波形是关于0点对称的，这个特性在信号处理过程中（模拟电路），也非常有利。
用MCU控制大电压最好使用继电器这样的东西，如果使用三极管或者MOSFET，特别是在地线上使用时，很可能关不死（教训很深刻...~~><~~）。
集成运放输入高阻的仅仅是一部分（特别是FET输入构架的运放），并不是所有运放的输入电阻都很大（比如NE5534），双极型运放都一般般。
保护电阻，个人以为还是不要省，无论是输入还是输出。输入保护可以避免大电流烧坏OP，输出保护便于保护后续电路比如MCU的IO口，部分运放(NE5532) 的输出电流能力很强，如果碰巧输出高电平，而接口是51的IO口（低电平），可以直接连IO口都烧坏。
平衡电阻要看电路结构和电阻所在位置，有特定算法。比如反向放大的那个平衡电阻，输出平衡电阻（不是输出保护）一般不会取很大，以避免过多地削弱电流输出能力。