如怨如诉是什么意思是轨对轨运放？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2011-10-13 14:53 标签： 如怨如诉是什么意思
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运放的输入共模电平选取与轨对轨（小总结）
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1.提高SNR:反相放大器可以达到轨对轨输入和轨对轨输出（范围广），需要共模输入电平固定，且最好在VDD/2，变化范围小，最好固定。而对于同相放大器（注意仪表放大器），输入共模电平跟随输入信号随时都在变，变化范围较广，若要达到输入与输出都是轨对轨，那么最好放大倍数小点，要不然共模输入电压范围会减小；就是说在这种情况下，如果输出是轨对轨，且放大倍数很小，在输入共模电平很小变化范围是可以应用的。极端情况就是把同相反馈的放大器接成单位增益缓冲器的，如果输出是轨对轨的，那么要求输入共模电平也要是轨对轨的，那么问题就来了，此时的运放的输入就不能是简单的N管或P管其中之一了，就得用与P并联共同做输入级。相比较而言，还是带反馈的反相放大器的输入共模电平好设计（因为反相端固定，只是Vi和Vout轨对轨）。
再次总结一遍：在采用带反馈的反相放大器时，为了提高SNR（由于VDD和电流的减小），输出是轨对轨的，输入共模电平一般是固定的，输入根据应用需要而定，所以运放采用一般的输入即可；采用同相放大器时，若输入与输出都是轨对轨的（在跟随器中），则运放要采用N与P并联共同做输入级的结构。
2.随着L不断下降，ft升高，运放的速度可以做的比较高；然而，增益却下降了（L减小），采用级联放大器（二级或三级），当然会带来补偿问题（极点增多了），同时还需优化补偿与功耗的问题。另外，SNR会下降，因为信号的动态幅度下降了，相对而言噪声就增加了，解决办法是采用轨对轨输入以及输出（AB类替代了跟随器形式的输出）。我觉得，对于沟长的不断减小，高增益才是重点。
3. 管子在强反型区域的速度一般比把在偏置在亚阈值区要快，即过驱Vov大一些，同时L小一些，此时栅宽可以小一点，而且寄生电容减小了。
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轨对轨运放（rail-to-rail）
1.所谓轨对轨(rail-to-rail)轨对轨放大器，指的是放大器输入和输出电压摆幅非常接近或几乎等于电源电压值。
2.不是所有的rail to rail 运放输入和输出都接近电源，有的只是输入有的只是输出，当然也有的输入输出都是rail to rail 的，该类运放的最大特点就是可以扩展信号的电压范围，但一般输出电流较小，在大电流的情况下并不能保证rail to rail
3.在低电源电压和单电源电压下可以有宽的输入共模电压范围和输出摆幅.
4.轨至轨输入，有的称之为满电源摆幅(R-R)性能，可以获得零交越失真，适合驱动ADC，而不会造成差动线性衰减。实现高精密度应用。有轨至轨运放和轨至轨比较器。
5.rail-to-rail，只是一个概念，其实就是正负电源(&V)供电运算放大器。2. 所说，我不能苟同。其实一切高深的复杂的电路，追根朔源，都可以看作由简单的分离元件组成。运算放大器供电方式：
2，+V和GND。
这两种供电方式，各有各的特点。
用三极管的截止失真来说，这种方式输入，不要加入直流输入成分，它的&静态工作点&电压是0V，所以动态范围非常大，接近电源。优点：失真小，态范围非常大(振幅接近V)。缺点：双电源输入，电路变得复杂。
2，+V和GND。
还拿用三极管的截止失真来说，这种方式输入，如果在输入端不加入直流成分(1/2V)，那么在输入信号电压很大时，信号的负半周期，就是出现截止失真。设计方案，在输入端加入直流成分(稍稍大于1/2V)，它的&静态工作点&电压是1/2V左右。这样所以动态范围也可以非常大，接近电源1/2V左右。优点：单电源输入，电路简单。缺点：不接入直流成分，失真大;如果作为高音质声音放大，会引起左右分离度降低等情况。
综上情况，在高性能运算放大器电路中，采用rail-to-rail设计方案比较好。
6.再补充一下：
轨至轨输入/输出功能扩大了动态范围，最大限度地提高了放大器的整体性能。例如，CMOS型轨至轨输入/输出放大器就比较适用于具有以下特性的单电源应用：输入和输出轨上的摆幅很小、极低的静态电流以及极低的输入偏置电流。但是，其噪声通常比双极性射极跟随器放大器要高得多。
轨至轨运放在整个共模范围内，输入级的跨导基本保持恒定，这对低电压应用是至关重要的。因为当电源电压逐步下降时，晶体管的阈值电压并没有减小，但是运放的共模输入范围越来越小，这可能也正使设计出符合低压低功耗要求，输入动态幅度达到全摆幅的运放成为一种必需。
7.注意场合就是电源设计，双电源输入，电路变得复杂。一孔之见：1，同源电源采用，-V设计要...... 2，电源&V输入注意去耦平衡
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轨对轨意思是，可以最大限度的输出信号，接近于电源的电压。
轨对轨运放 ：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&轨至轨&，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，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。

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