模擬電子電路及技術(shù)基礎(chǔ)（孫肖子）第六單元-57（軌到軌集成運(yùn)算放大器）

什么是軌到軌(RailtoRail)集成運(yùn)算放大器

您清楚嗎?<<西電絲路云課堂>>什么是軌到軌(RailtoRail)集成運(yùn)算放大器所謂”軌(Rail)”指的是”電源軌”問(wèn)題提出:為了減小功耗,現(xiàn)代運(yùn)放的電源電壓越來(lái)越低,5V,3,3V,甚至1.8V.在低壓供電條件下,如何使輸出不失真電壓達(dá)到最大,即等于電源電壓值,這是一個(gè)十分重要而又困難的事!什么是”軌到軌(RailtoRail)”集成運(yùn)算放大器所謂”輸出軌到軌(RailtoRail)”指的是:若VCC=5V,則雙電源供電,最大輸出不失真電壓范圍為+5V～-5V

UOOPPmax=2VCC=10V單電源供電,最大輸出不失真電壓范圍為+5V～0V

UOOPPmax=VCC=5V什么是”軌到軌(RailtoRail)”集成運(yùn)算放大器當(dāng)運(yùn)放接成跟隨器時(shí),ui=uo,若輸入不是軌到軌,則會(huì)影響輸出也達(dá)不到軌到軌,為此,有些運(yùn)放也要求輸入軌到軌.以雙電源電路為例,非軌到軌運(yùn)放輸入輸出達(dá)不到電源軌,就出現(xiàn)了失真或限幅現(xiàn)象.實(shí)際上就是“軌到軌”運(yùn)放也不可能完全到達(dá)電源軌，而是留有幾十～幾百mV的余地,否則完全到達(dá)電源軌時(shí)，非線性失真也會(huì)增大.什么是”軌到軌(RailtoRail)”集成運(yùn)算放大器“軌到軌(RailtoRail)”運(yùn)放主要靠改進(jìn)運(yùn)放內(nèi)部電路設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn),對(duì)輸出端而言,要在互補(bǔ)跟隨器輸出級(jí)電路上加以改進(jìn),對(duì)輸入端而言,可采用下列輸入級(jí)電路來(lái)實(shí)現(xiàn):(a)雙極型輸入級(jí)（b）CMOS輸入級(jí)為了做到輸入軌到軌，輸入級(jí)由兩對(duì)互補(bǔ)的差分管組成。在雙極型運(yùn)放中，由一對(duì)PNP差分對(duì)和一對(duì)NPN差分對(duì)構(gòu)成輸入差動(dòng)級(jí)，在CMOS運(yùn)放中由一對(duì)P管和一對(duì)N管構(gòu)成輸入差動(dòng)級(jí)。它們的基極（或柵極）是接在一起的，對(duì)電源或地而言，電路結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱。通俗一點(diǎn)說(shuō)，是一個(gè)“死”時(shí)，另一個(gè)“活”。NMOS和PMOS差分對(duì)折疊起來(lái)，當(dāng)共模輸入電壓接近地電位時(shí)，NMOS差分對(duì)的跨導(dǎo)下降最終降為零，而PMOS差分對(duì)正常工作。反之，如果輸入共模電壓接近VDD時(shí)，則PMOS差分對(duì)關(guān)斷，NMOS差分對(duì)正常工作。二者互補(bǔ)可以實(shí)現(xiàn)“輸入軌到軌”。什么是”軌到軌(RailtoRail)”集成運(yùn)算放大器”軌到軌(RailtoRail)”集成運(yùn)算放大器舉例(1)1.8V微功耗CMOS運(yùn)算放大器OPA333/OPA23333(零漂移系列)(2)2.2V,50MHz低噪聲,單電源,軌到軌運(yùn)放OPA365/OPA2