运放【rail to rail】

2019-07-14 01:48发布

轨到轨(Rail to Rail)概念   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 “轨到轨”,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电压,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。   TLC2274(轨到轨)与OP07(非轨到轨)的输入输出范围如表2(厂家给出)及图2(实际测定)。可以看到,TLC2274的动态范围可达4.8V,而OP07(及其它非轨到轨特性的运放)的动态范围仅3V左右。   芯片型号 电源电压(V) 最高峰值(Vo) 最低负峰值(Vo) 实际动态范围(V)   TLC2274 +5V 4.93V 0.09V 4.8V   OP07 +/-2.5V 4V 1V 3V




小记:
LF347的工作电压范围为3.5~18V,在运用过程中若将其电源电压设置为5.0V,当其IO的输入超过该电源电压时,输出口的波形会严重失真。正确的做法是:根据IO的最大输入信号选择合适的电源电压,最好设计有一定的裕量,要最大不超最小能识别。