轨到轨 I/O 运算放大器的注意事项?

电器工程 运算放大器
2022-01-19 09:40:40

在所谓的“轨到轨”类别中有大量运算放大器:它们的输入共模范围接近或超过电源轨,或者输出范围接近电源铁轨。

我知道选择 RRI/RRO 要求会限制您选择较少的运算放大器,这将花费更多(但不会很大)。

但是还有其他理由要小心使用 RRI/RRO 运算放大器吗?我有一个前同事像躲避瘟疫一样避开他们,我想知道要注意什么。特别是,是否有任何性能规格(增益带宽、压摆率等)随着输入和/或输出接近电源轨而降低?

3个回答

我认为在几乎所有轨到轨运算放大器中唯一不变的是它们只能在轨道附近提供或吸收非常少量的电流。

例如,一个 RR OA 可能能够将 \$Vcc-0.1\$ 摆动到 \$Vss+0.1\$,但只有在输出端有 \$100K\Omega\$ 负载。对于 \$1K\Omega\$ 负载,它可能只会摆动到 \$Vcc-0.5\$ 到 \$Vss+0.5\$。

我还没有看到很多不适用的 RR OA。

每个运算放大器都按照数据表中的说明进行操作。如果它符合规格,如果不是轨到轨输入或输出,某些规格是否会有所不同有什么关系?运算放大器的常用参数范围如此之大,以至于轨到轨只是众多参数之一。

一般来说,轨到轨输出意味着CMOS,或至少是CMOS输出级。过去,MOS 运算放大器的输入阻抗非常好,但会牺牲失调电压,但也有一些具有相当好的失调电压。同样,我认为不值得尝试从其他一些规格中猜测运算放大器的参数。有些事情是相关的,例如压摆率和带宽,但即便如此,如果不查看数据表,在这方面也没有什么可依赖的。

因此,要回答您的问题,不,从电路设计师的角度来看,没有权衡取舍,因为每个运算放大器都是一个必须单独评估的案例。设计运算放大器时很可能需要权衡取舍,但即使有共同的总体趋势,仍然没有什么可设计应用电路的。

与往常一样,请阅读数据表。

RRI “互补差分输入放大器的 VICR 超过了电源限制,但在输入偏置电流、输入失调电压和失真方面需要付出代价。” 参考http://www.ti.com/lit/ml/sloa090/sloa090.pdf第 18-4 节

“如果输入电压超过电源轨,输出级可能会反相(它有时会锁定在反相位置导致控制问题),或者 IC 可能会在低 ESR/SCR 模式下在高 Vcc 上自毁”

RRO表示 CMOS 输出,它可能比 BJT 对输出上的瞬态进入导致 ESD 闩锁更敏感。

它们是单电源 OA,因此您需要一个中间 V+ 参考点。

但只要小心,它们工作得很好。