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運(yùn)算放大器的應(yīng)用講解(二)

jf_78858299 ? 來源:愛學(xué)習(xí)的懶蛋 ? 作者:gzswood ? 2023-04-30 14:20 ? 次閱讀

今天我們一起討論一下軌到軌(rail-to-rail)運(yùn)算放大器

首先,看一下軌到軌運(yùn)放和非軌到軌運(yùn)放的最明顯差別:

測試條件:運(yùn)放正電源:+5V,負(fù)電源:0V,運(yùn)放以最大電壓輸出。

非軌到軌運(yùn)放以 LM358 進(jìn)行測試,輸出電壓約3.5V,如下圖

圖片

軌到軌運(yùn)放以 SGM8551 進(jìn)行測試,輸出電壓接近5V ,如下圖

圖片

可以看到,軌到軌運(yùn)放 SGM8551 的輸出電壓,可以覆蓋 0V 到 +5V,而非軌到軌運(yùn)放 LM358 輸出電壓為 0V 到 +3.5V。

我們看一下運(yùn)放 LM358 的數(shù)據(jù)手冊(cè),如下圖,其中有一條提到,最大輸出電壓為 (V+) - 1.5V,也就是不能全覆蓋輸出。

圖片

而軌到軌運(yùn)放的輸出電壓可以非常接近其電源電壓,上面我們測試的 SGM8551,在供電電壓為 5V 時(shí),其輸出電壓,理論值為 4.998V 。

圖片

所以,軌到軌運(yùn)放,帶來的好處就是,相同的供電電壓下, 更大的動(dòng)態(tài)響應(yīng)范圍 ,軌到軌運(yùn)放輸出擺幅能夠非常接近電源電壓,但由于晶體管上有一定的壓降,所以不能完全達(dá)到軌電壓,兩者的差值在幾毫伏之內(nèi)。

軌到軌運(yùn)放一般都是低壓運(yùn)放,輸入和輸出精密運(yùn)算放大器,具有低輸入失調(diào)電壓和偏置電流。軌到軌輸入和輸出擺幅使高端和低端檢測變得更容易。這些特性使軌到軌運(yùn)放成為溫度、位置和壓力傳感器、醫(yī)療設(shè)備和應(yīng)變計(jì)放大器或任何其他需要精度和長期穩(wěn)定應(yīng)用的理想選擇。

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