轨到轨运放十分流行,特别是在那些低电压供电的场合。因此,你应该了解轨到轨运放的工作原理,同时对采用轨到轨运放的设计做一些权衡。
图1所示是一个典型的轨到轨输入级,包含N沟道和P沟道输入对管。其中,P沟道场效应管负责接近负电源轨部分输入电压的导通,这个电压可以稍微低于负电源轨(如果是单电源供电,则可以稍微低于地电位)。N沟道场效应管负责接近正电源轨部分输入电压的导通,这个电压可以稍微高于正电源轨。图中没有画出附加电路,这些电路用来切换哪个输入级连接到后级。在离正电源轨大约1.3V时,许多双输入级运放会发生输入级切换。在这个电压下发生切换的原因是,超过这个电压时,P沟道输入级的门极驱动电压已经很小,不足以驱动P沟道输入对管,因此输入级被切换到N沟道输入级。
电荷泵,也许一些设计者听到这个词就感到毛骨悚然。“产生噪声的就是它,难道不是吗?”。但是,目前它已经干净多了,不再产生那么多噪声。由于只需要对输入级供电,供电电流也小了很多。外置电容也不需要,现在都是内部集成。电荷泵产生的噪声低于带内噪声,以至于在时域中很难看见。然而,那些在带内噪声级水平做频谱分析的应用中,还是可以看见一些伪影。
不是所有应用都需要轨到轨输入。反向放大电路和增益大于一倍的电路通常就不需要轨到轨输入,但是却需要轨到轨输出。你真的需要轨到轨输入的运放吗?许多工程师干脆直接使用轨到轨运放,这样不用担心共模输入的范围。这些工程师在需要和不需要轨到轨的场合均使用相同的运放。然而无论你如何选择,了解关于轨到轨输入运放以及如何权衡的知识,可以更明智的选择运放。如果有疑问,欢迎光临我们的论坛。
这里有一些运放的例子:
•OPA340 双输入级,校准输入偏置,5.5MHz 轨到轨 CMOS
•OPA343 双输入级,未校准输入偏置,5.5MHz轨到轨CMOS
•OPA320 输入级电荷泵,校准输入偏置,20MHz 轨到轨CMOS
•OPA322 双输入级,未经过校准,20MHz 轨到轨CMOS
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