单电源供电的运放加偏置的原理是什么？

Question

首先来看双电源供电，输入信号以地为参照时放大了输入信号，当不是以地为参照时，信号和偏差一起被放大。
单电源供电时在运放输入引脚加偏置才不会使输入信号和基准信号一起被放大，而是以地为基准时，输入信号和偏置信号_一起被放大？原因是什么？为什么在偏置下才会有最大的动态范围？

Answer 1

在单电源供电的情况下，运放的输入信号是以地为参照的。当不使用偏置时，输入信号和基准信号一起被放大，从而导致放大后的信号失去了原始的零点信息。而当在运放的输入引脚上加上偏置之后，偏置信号会被放大，将运放的输出电平提升到一个相对较高的位置，从而使得输入信号可以在这个提升的电平范围内得到放大。这样就实现了保留输入信号的零点信息。

因此，在单电源供电且希望保留输入信号零点信息的情况下，需要在运放的非反馈输入引脚上加上适当的偏置。

在加上偏置的情况下，输入信号和偏置信号可以一起被放大，从而实现了最大的动态范围。因为偏置信号提升了输入信号的电平位置，使得输入信号可以在更大的电平范围内得到放大。这就使得运放可以在较低电压下放大较小的输入信号，从而扩大了输入信号的动态范围。

需要注意的是，为了保证偏置能够稳定并且符合应用的要求，需要对偏置进行合理的设计和调节。