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“轨至轨”(Rail-to-Rail)在运算放大器中指的是运放的输入和输出信号电压能够达到电源电压的两个极限值(电源轨)。双电源供电的运放的电源轨指的是它的正电源电压和负电源电压,或者对于单电源供电来说,是正电源和GND电压。 轨至轨包含两大部分:输入轨至轨和输出轨至轨,接下来就分别介绍一下。 Part 03、轨至...
因此,与一般运放相比,轨到轨运放具有以下显著特点: 输出范围更广:轨到轨运放的输出电压范围接近电源电压的极限值,通常能够输出更接近于电源电压的最大和最小值。 输入和输出能力更好:轨到轨运放的输入和输出能力通常较好,能够提供在输入和输出信号上更接近于电源电压的范围。 更适合低电压应用:由于轨到轨运放能够输...
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图1 这个运放的组合输入级采用PMOS和NMOS差分对,因此输入电压范围可以从正电压轨直到负电压轨。 一款常见单电源放大器的输入结构是有并联的PMOS和NMOS差分输入级,它结合了这些级的优点,实现了真正的轨至轨输入运行(图1)。当VIN+接近于负电压轨时,PMOS晶体管完全导通,而NMOS晶体管完全截止。当输入接近于正电压轨时...
运放的轨至轨输出是由MOS作输出级设计实现的。早期的运算放大器输出级是带有NPN电流源或下拉电阻的NPN射极跟随器。这种使用BJT的互补共射极输出级无法完全摆动到电源轨,只能摆动到电源轨的晶体管饱和电压CESAT范围内。对于较小的负载电流(小于100 µA ),饱和电压可能低至5至10 mV;但是,对于较高负载电流,饱和...
Part13中讲到了常用的轨至轨运放是采用NMOS与PMOS差分输入级相并联的方法。这一方法巧妙的解决了输入信号达不到两个电源轨的问题。在当今轨至轨输入的运放中得到广泛的应用。 但是这种并联差分输入级的运放有一个先天的问题就是输入失调电压交越问题。如下图所示,为并联差分输入结构的运放的输入前级。
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从上表可以看出负载越重,运放输出轨至轨特性越差,但因为本次案例运放后级是连接低速 ADC,因此负载很轻,取表中的 6mV(VOH)和 5mV(VOL)作为典型值即可。 单电源供电条件下,会将负载电阻 RL接至 V+/2,实则是以 V+/2 作为虚拟地。 3 仿真验证建立仿真电路如下: ...