原创 轨至轨(rail to rail)运算放大器

轨至轨(rail to rail)运算放大器

<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

从输入来说, 其共模输入电压范围可以从负电源到正电源电压; 从输出来看, 其输出电压范围可以从负电源到正电源电压。

rail to rail翻译成汉语即“轨至轨”，指器件的输入输出电压范围可以达到电源电压。

　　
    传统的模拟集成器件，如运放、A/D、D/A等，其模拟引脚的电压范围一般都达不到电源，以运放为例，电源为+/-15V的运放，为确保性能（首先是不损坏，其次是不反相，最后是足够的共模抑制比），输入范围一般不要超过+/-10V，常温下也不要超过+/-12V；输出范围，负载RL>10kohm时一般只有+/-11V，小负载电阻(600ohm)时只能保证+/-10V。这对器件的应用带来很多不便。　　rail-to-rail的器件，一般都是低压器件（+/-5V 或 single +5V），输入输出电压都能达到电源（输入甚至可以超过）。其原理上的秘诀便在于电流模＋NPN/PNP互补输入结构。rail-to-rail器件的某些设计思想，对我们自己设计电路也可以提供一些有益的思路。

     “轨到轨（rail-to-rail）”的特性即:它的输入或输出电压幅度即使达到电源电压的上下限，此时放大器也不会像常规运放那样发生饱和与翻转。例如，在5V单电源供电的条件下，即使输入、输出信号的幅值低到接近0V，或高至接近5V，信号也不会发生截止或饱和失真，从而大大增加了放大器的动态范围。这在低电源供电的电路中尤其具有实际意义。

     OPA4830（轨到轨）与OP07（非轨到轨）的负载与输出关系的图。可以看到，OPA4830当Vs=5V时，随着RL的增大，输出Vo逐渐趋近5V，而OP07当Vs=5V时，输出Vo最大才到12~13V左右。

<?xml:namespace prefix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" />

           OPA4830 （Vs=±5V）输出与负载电阻关系图

OPA4830 datasheet下载 

OP07    datasheet下载  

TI 轨至轨运算放大器

http://focus.ti.com.cn/cn/paramsearch/docs/parametricsearch.tsp?family=analog&familyId=1465&uiTemplateId=NODE_STRY_PGE_T&startIdx=1&endIdx=10#rt