背景:我有一个与此处公开的问题非常相似的问题,并且在评分最高的答案(由 Olin Lathrop 撰写)中,他说我们需要一个轨到轨输出运算放大器。
我的问题:
- 什么是轨到轨运算放大器?(它与普通运算放大器有什么不同?)
- 什么是轨到轨输出运算放大器?(它与轨到轨运算放大器有何不同?)
背景:我有一个与此处公开的问题非常相似的问题,并且在评分最高的答案(由 Olin Lathrop 撰写)中,他说我们需要一个轨到轨输出运算放大器。
我的问题:
“轨到轨”是一个营销术语,用于描述动态范围能够达到电源电压极限的运算放大器。这可以指输出,也可以指输入和输出。
输出不可能超过正或负电源电压(这就是为什么这些在美国英语中通常称为“电源轨”)。这是理想运算放大器模型与实物之间的主要区别之一。
举个反例,古老的 LM741 运算放大器不是“轨到轨”的,原因如下:在数据表电气特性表中,在电源电压=+/-20V 的测试条件下,输出电压摆幅为 +/-16V . 所以输出只能在电源轨的 4V 以内。(对输出负载电阻有一定的依赖性。)这是您可以在与轨到轨输出相关的电气特性表中查看的关键规格。
这种有限的动态范围在较低的电源电压下是非常成问题的。尝试使用 +/-5V 电源操作 LM741,只留下大约 +/-1V 的输出动态范围。使用+5V 单电源运行LM741 根本没有动态范围:输出通常卡在中间,LM741 在如此低的电源电压下无法使用。
某些运算放大器也可以接受处于或什至超出轨的输入——Maxim Integrated 生产了一系列以“超出轨”(用于输入)的形式销售的运算放大器。
轨到轨意味着运算放大器的输入和输出可以在电源电压附近运行。许多在相对较高的电压轨 (即 +/-15v) 上运行的运算放大器只能将输出驱动到电压轨的 3 或 4 伏以内 - 例如,使用双极 15 伏电源时,放大器可能只能驱动到 +/-12v。输入也是如此。轨到轨运算放大器中的运算放大器输入电路必须设计为在轨道附近正确运行。当您必须使用低电源电压时,轨到轨运算放大器特别有用。事实上,一些运算放大器在电源电压足够低的情况下几乎会完全停止工作,因为它根本无法驱动其输出。
所以,总结一下:
轨到轨输出运算放大器能够驱动其输出非常接近电源轨,而轨到轨运算放大器还支持靠近电源轨的输入电压。