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Rail to Rail 轨对轨运放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。
现在rail-to-rail的单电源模拟器件已形成系列（如MAXIM,AD,TI等），在许多对性能（精度）要求不高的场合，我们可以考虑全部采用单+5V甚至+2.7V的模拟器件来构成我们的系统，这样模拟电路和数字电路便可以公用一个电源（不过要注意电源去耦）。
而且这类器件大量采用SOT封装，有利于设计出体积功耗都很小的产品。
rail-to-rail，即“轨至轨”，有时也称为“满摆幅”，是指输出(或输入)电压范围与电源电压相等或近似相等。
从输入方面来讲，其共模输入电压范围可以从负电源电压到正电源电压；从输出方面来讲，其输出电压范围可以从负电源电源到正电源电压。
也可以说，这是一个与供电电压密切相关的特性，对器件的输入或输出无失真动态范围有很大的影响，当ΔV 很小时(10mV--100mV)，无失真动态范围最小电压为VSS+ΔV，最大值为VCC-ΔV，具有这样动态范围的运放就叫Rail to Rail运放。
理想状态下，器件的正常工作输入与输出电压范围可同时达到运放正负电源端的电压范围。
实际上，器件很难达到真正的“轨至轨”。
比较常见的“轨至轨”表现方式有，输入rail-to-rail；输入达到或超过Vee；输出比较接近rail-to-rail；在同一器件上的输入/输出实现（或接近）rail-to-rail。
运算放大器（常简称为“运放”）是广泛应用的、具有超高放大倍数的电路单元。
可以由分立的器件组成，也可以实现在半导体芯片当中。
随着半导体技术的发展，如今绝大部分的运放是以单片的形式存在。
现今运放的种类繁多，广泛应用于几乎所有的行业当中。
运放的输入电位通常要求高于负电源某一数值，而低于正电源某一数值。
经过特殊设计的运放可以允许输入电位在从负电源到正电源的整个区间变化，甚至稍微高于正电源或稍微低于负电源也被允许。
这种运放称为轨到轨（Rail-to-Rail）输入运算放大器。
1.历史
运算放大器最早被发明作为模拟信号的运算单元，是模拟电子计算机的基本组成部件，由真空电子管组成。
第一块集成运放电路是美国仙童（fairchild）公司发明的μA741，在60年代后期广泛流行。
直到今天μA741仍然是各大学电子工程系中讲解运放原理的典型教材。
2.原理
一般可将运放简单地视为：具有一个信号输出端口（Out）和同相、反相两个高阻抗输入端的高增益直接耦合电压放大单元，因此可采用运放制作同相、反相及差分放大器。
运放的供电方式分双电源供电与单电源供电两种。
对于双电源供电运放，其输出可在零电压两侧变化，在差动输入电压为零时输出也可置零。
采用单电源供电的运放，输出在电源与地之间的某一范围变化。
运放的输入电位通常要求高于负电源某一数值，而低于正电源某一数值。
经过特殊设计的运放可以允许输入电位在从负电源到正电源的整个区间变化，甚至稍微高于正电源或稍微低于负电源也被允许。
这种运放称为轨到轨（Rail-to-Rail）输入运算放大器。
运算放大器工作原理是什么？运算放大器简称运放，由于早期应用于模拟计算机中，用以实现数学运算，故得名“运算放大器”。
主要是用在模拟电路中，比如放大器、比较器、模拟运算器，是电子工程师经常要用到的器件。
运算放大器是具有很高放大倍数的电路单元。
在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。
它是一种带有特殊耦合电路及反馈的放大器。
其输出信号可以是输入信号加、减或微分、积分等数学运算的结果。
运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。
而随着半导体技术的发展，大部分的运放是以单芯片的形式存在。
运放的种类繁多，广泛应用于电子行业当中。
要想更好用好运放，透彻地了解运算放大器工作原理是必须的。
一、运算放大器工作原理是什么?运算放大器（OperaTIonal Amplifier,简称OP、OPA、OPAMP）是一种直流耦合﹐差模（差动模式）输入、通常为单端输出（DifferenTIal-in, single-ended output）的高增益（gain）电压放大器，因为刚开始主要用于加法，乘法等运算电路中，因而得名。
一个理想的运算放大器必须具备下列特性：无限大的输入阻抗、等于零的输出阻抗、无限大的开回路增益、无限大的共模排斥比的部分、无限大的频宽。
最基本的运算放大器如图1-1。
一个运算放大器模组一般包括一个正输入端(OP_P)、一个负输入端(OP_N)和一个输出端(OP_O)。
最基本的运算放大器通常使用运算放大器时，会将其输出端与其反相输入端（inverTIng input node）连接，形成一负反馈（negaTIve feedback）组态。
原因是运算放大器的电压增益非常大，范围从数百至数万倍不等，使用负反馈方可保证电路的稳定运作。
但是这并不代表运算放大器不能连接成正回馈（positive feedback），相反地，在很多需要产生震荡讯号的系统中，正回馈组态的运算放大器是很常见的组成元件。
轨至轨(rail to rail)概念(2009-11-25 09:14:28)转载▼分类：电子标签：杂谈从输入来说, 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“轨到轨”，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电压，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。
TLC2274（轨到轨）与OP07（非轨到轨）的输入输出范围如表2（厂家给出）及图2（实际测定）。
可以看到，TLC2274的动态范围可达4.8V，而OP07（及其它非轨到轨特性的运放）的动态范围仅3V左右。
轨至轨(rail to rail) 运放有一类特殊的放大器具有非常低的端边占用电压（headroom）要求，称之谓输出摆幅与供电电压相同（轨至轨rail to rail）放大器。
如何正确使用模拟电路中的运算放大器在模拟电路设计中，运算放大器（Operational Amplifier）扮演着重要的角色。
通过正确使用运算放大器，可以实现信号放大、滤波、积分、微分等功能。
本文将介绍如何正确使用模拟电路中的运算放大器，以帮助读者更好地理解和应用这一关键电子元件。
一、运算放大器基础知识运算放大器是一种高增益、差模输入的集成电路，并且通常具有很大的输入阻抗和小的输出阻抗。
它由输入端、输出端和电源端组成。
1. 输入端：运算放大器的输入端通常有两个：非反馈输入端（非反）和反馈输入端（反馈）。
非反输入端为负号，反馈输入端为正号。
通过调整输入信号在这两个输入端的比例，可以实现信号放大和其他功能。
2. 输出端：运算放大器的输出端通常为单一的输出信号。
其输出信号的幅度和输入信号有一定的线性关系。
3. 电源端：运算放大器需要外部电源进行供电。
常见的供电电压为正负12V，也有其他型号和规格的运算放大器，供电电压和功耗需根据具体型号进行选择。
二、正确的运算放大器使用方法在实际应用中，为了正确使用运算放大器并获得期望的结果，我们需要注意以下几个方面。
1. 电源稳定性运算放大器对电源的稳定性要求较高。
因此，建议使用稳定的电源，可以采用电池、稳压电路或者稳定供电模块。
同时，供电电源的电压应在运算放大器的工作范围内，并保持供电电压的稳定性。
2. 输入端连接为保持运算放大器的正常工作，输入端需要合理连接。
一般情况下，将信号源通过电阻与非反馈输入端连接，而反馈输入端则可以通过电路中的元件，如电容或电阻进行连接。
3. 反馈电阻的选择反馈电阻的选择对于运算放大器的放大倍数和频率响应有着重要影响。
通过调整反馈电阻的大小可以改变运算放大器的放大倍数，同时也会影响运算放大器的频率响应。
因此，在选择反馈电阻时，需要综合考虑放大倍数和频率响应的需求。
4. 负载阻抗的合理匹配为了保证运算放大器的输出信号能够正常工作，负载阻抗的合理匹配非常重要。
运算放大器工作原理是什么?运算放大器（Operational Amplifier,简称OP、OPA、OPAMP）是一种直流耦合﹐差模（差动模式）输入、通常为单端输出（Differential-in, single-ended output）的高增益（gain）电压放大器，因为刚开始主要用于加法，乘法等运算电路中，因而得名。
一个理想的运算放大器必须具备下列特性：无限大的输入阻抗、等于零的输出阻抗、无限大的开回路增益、无限大的共模排斥比的部分、无限大的频宽。
最基本的运算放大器如图1-1。
一个运算放大器模组一般包括一个正输入端(O P_P)、一个负输入端(OP_N)和一个输出端(OP_O)。
通常使用运算放大器时，会将其输出端与其反相输入端（inverting input node）连接，形成一负反馈（negative feedback）组态。
原因是运算放大器的电压增益非常大，范围从数百至数万倍不等，使用负反馈方可保证电路的稳定运作。
但是这并不代表运算放大器不能连接成正回馈（positive feedback），相反地，在很多需要产生震荡讯号的系统中，正回馈组态的运算放大器是很常见的组成元件。
开环回路运算放大器如图1-2。
当一个理想运算放大器采用开回路的方式工作时，其输出与输入电压的关系式如下：Vout = ( V+ -V-) * Aog其中Aog代表运算放大器的开环回路差动增益（open-loop differential gai由于运算放大器的开环回路增益非常高，因此就算输入端的差动讯号很小，仍然会让输出讯号「饱和」（saturation），导致非线性的失真出现。
因此运算放大器很少以开环回路出现在电路系统中，少数的例外是用运算放大器做比较器（comparat or），比较器的输出通常为逻辑准位元的「0」与「1」。
闭环负反馈将运算放大器的反向输入端与输出端连接起来，放大器电路就处在负反馈组态的状况，此时通常可以将电路简单地称为闭环放大器。
轨对轨运放（rail-to-rail）
轨对轨运放（rail-to-rail）
1.所谓轨对轨(rail-to-rail)运算放大器轨对轨放大器，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：
1，±V
2，+V和GND。
常见问答轨到轨输出运算放大器具备哪些优势？John ArdizzoniAnalog Devices Inc.在低电源电压应用中，无论是使用单电源，或是低电压双极性电源，放大器的输入范围和输出摆幅都有一定的限制，有限的输入范围和受限的输出摆幅都会减小放大器的动态范围。
轨到轨放大器不仅有助于扩展这个动态范围，而且还能提高性能。
放大器通常采用射极跟随器(源跟随器)或共发射极(共源极)输出级电路。
射极跟随器可提供较低的失真，但输出摆幅也较小，这是因为输出级晶体管需要在线性区域工作，这样会使输出摆幅减小约1V。
轨到轨输出放大器一般采用共射极或共源极输出电路，虽然这种输出电路无法提供像射极跟随器那么好的性能，但它能提供更宽的摆幅。
轨到轨输出的摆幅能够非常接近电源轨，但由于晶体管上有一定的压降，所以也不能完全达到轨电压，不过两者的差值在几毫伏之内。
场效应管(FET)输入运算放大器能带来什么好处？FET输入的运算放大器具备几个优势。
由于它具有极低的输入偏置电流，通常在pA范围内，因而对输入电路产生的负载也极低，这样就可使用大的源电阻，而不会引入明显的失调电压误差(大小为输入偏置电流与源电阻的乘积)。
由于输入偏置电流如此之低，因此将运算放大器用于反相配置时，就没有必要补偿输入失调电压误差。
在这种配置中，补偿放大器的一种常用方法是采用一个电阻将同相输入端连接到地，该电阻的阻值是反馈和增益设置电阻的并联组合，但现在由于电流很低，这里也不再需要此电阻，因此简化了电路。
FET输入运算放大器的一种常见应用就是在光电二极管检测器应用中作为电流-电压转换器(I-V转换器)。
在这些应用中，光电二极管的电流非常小，因此强制要求所用运算放大器必须具备极低的输入偏置电流，这样才能确保所有的光电二极管电流都通过反馈电阻(产生输出电压)，而不是进入运算放大器中，否则将会在运算放大器电流-电压转换器的预期输出电压中引入误差。
放大器输出阻抗和输出驱动能力如何影响系统性能？低输出阻抗之所以重要是有多方面的原因。
