軌至軌(rail to rail) 運(yùn)放
有一類特殊的放大器具有非常低的端邊占用電壓（headroom）要求,
稱之謂輸出擺幅與供電電壓相同（軌至軌rail to rail）放大器。由于它
們獨(dú)特的功能可工作在它們的輸人and/or輸出范圍的極限值。在或接近地
and/or接近正端（在幾個(gè)毫伏之內(nèi)）。這樣就顯著地增大了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范
圍。達(dá)到幾乎整個(gè)電源電壓范圍。
傳統(tǒng)的運(yùn)算放大器輸入設(shè)計(jì)或者采用NPN雙結(jié)型晶體管（BJT)---該
型器件具有高帶寬,較低的噪聲和低漂移優(yōu)點(diǎn),但消耗的電流較大---或者
采用場(chǎng)效應(yīng)結(jié)型晶體管（JFET）．該型器件具有非常高的輸入阻抗,非常
低的漏（偏置）電流和低失真優(yōu)點(diǎn)。
不幸的是,兩種設(shè)計(jì)都要求在雙電源即+和-電源下工作并且要求在每
一端有2～3V的端邊占用電壓（heallroom）以便有效地工作在它們的線性
范圍之內(nèi)。
軌至軌放大器采用一種特殊的輸入結(jié)構(gòu),采用背靠背NPN和PNP輸入晶
體管和雙折式共射共基放大電路使輸入可達(dá)到每一個(gè)電源端點(diǎn)的幾個(gè)毫伏
之內(nèi)。
傳統(tǒng)運(yùn)放的輸出級(jí)使用一個(gè)按AB類工作安排的NPN-PNP射極跟隨器對(duì)．
輸出擺幅受到每個(gè)晶體管的Vbe, 外加串聯(lián)電阻上IR壓降的限制。軌至軌放
大器的輸出從NPN-PNP對(duì)結(jié)構(gòu)的集電極引出,輸出擺幅僅受到晶體管Vcesat
（該值可以僅為幾個(gè)毫伏,這取決于集電極-發(fā)射極間的電流）、Ron和負(fù)
載電流的限制。
一個(gè)軌至軌放大器特性好到什么程度的標(biāo)志是它在零電壓或接近零
電壓時(shí)保持線性的能力。 |
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