轨到轨运放

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~ 轨到轨运放,一个描述运算放大器性能的关键术语,指的是运放的输入或输出信号能够接近供电电源的极值,即达到供电电压的边界。与传统运放相比,轨到轨运放具有更大的灵活性和适用性,能够实现输出电压接近或等于供电电压的±极值,例如在±15V供电时,输出可能达到±15V的边界,而非传统运放仅能达到边界附近的有限范围。

并非所有运放都具备轨到轨特性,比如像LM741这样的早期型号,其输出电压受限,输出信号仅能在供电电压附近波动很小的范围。而真正的轨到轨运放,如低压器件(+/-5V或单电源+5V),则能够在接近电源电压的全范围内操作,输入甚至可以超过供电电压。

顶部空间(head room)是衡量运放输出信号接近导轨程度的一个指标。它表示从供电电压极值到输出信号峰值的电压差。例如,在3.3V供电下,顶部空间为0.3V,意味着信号可以在不失真的情况下达到+/-3.0V。随着输出电流的增大,顶部空间会相应增加,以防止信号削波现象。

图1和图2通过示例展示了轨到轨运放的优势,当输出接近供电电压边界时,没有明显的信号失真。然而,非轨到轨运放可能在输出接近供电电压时出现削波,因为它们的顶部空间有限。

总的来说,轨到轨运放通过扩大信号处理范围,极大地提升了电路的灵活性和信号处理质量。然而,非轨到轨运放的存在仍然是为了满足特定应用中对电压范围和成本的平衡需求。


轨到轨运放视频

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