軌到軌運(yùn)放和非軌到軌運(yùn)放的區(qū)別在哪？

運(yùn)放真的是模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)的靈魂?。。?/p>

軌到軌聽(tīng)起來(lái)就像是在闡述車(chē)輪與車(chē)軌的關(guān)系。其實(shí)，軌到軌運(yùn)放里面也是闡述了這樣對(duì)應(yīng)的關(guān)系。只是這里對(duì)應(yīng)的是輸出電壓是否能夠達(dá)到工作電源的上下限。這里的軌是指——運(yùn)放中供電的電壓軌。如下圖：

它的供電電源為0V和5V，輸出波形峰峰值非常接近供電的電壓軌。

那么為什么有軌到軌運(yùn)放呢？是不是還有非軌到軌運(yùn)放呢？

運(yùn)放作為一種芯片，那么肯定是要實(shí)現(xiàn)功能的，那么它的功能越強(qiáng)大，穩(wěn)定性越高，才會(huì)越來(lái)越好。那么我們從性能的強(qiáng)大和穩(wěn)定性的提升上來(lái)講一下這兩種運(yùn)放。

軌對(duì)軌運(yùn)放:rail-to-rail翻譯成漢語(yǔ)即“軌至軌”，指器件的輸入輸出電壓范圍可以達(dá)到電源電壓。

例舉一些模擬集成器件，如非軌到軌運(yùn)放、AD、D/A等，其模擬引腳的電壓范圍一般都達(dá)不到電源，以非軌到軌運(yùn)放為例，電源為±15V的運(yùn)放，為確保性能(不損壞，不反相，保證足夠的共模抑制比)，輸入范圍般不會(huì)超過(guò)±10V，常溫下也不會(huì)超過(guò)±12V: 輸出范圍，負(fù)載RL>10kohm時(shí)一般只有±11V，小負(fù)載電阻(600ohm)時(shí)只能保證±10V。這對(duì)器件的應(yīng)用帶來(lái)很多不便。

為什么這樣呢？因?yàn)檫\(yùn)放是三極管設(shè)計(jì)來(lái)的，它會(huì)飽和！

運(yùn)放也就會(huì)飽和了

提到飽和就要看下圖的：伏安特性曲線(xiàn)了。

關(guān)于為什么三極管會(huì)飽和，運(yùn)放會(huì)飽和，下次再寫(xiě)吧！

rail-to-rail的器件，一般都是低壓器件(±5V 或 single +5V)，輸入輸出電壓都能達(dá)到電源(輸入甚至超過(guò))。其原理上的秘訣便在于電流模+NPN/PNP五補(bǔ)輸入結(jié)構(gòu)（下次講）。

“軌到軌運(yùn)放”的特性:它的輸入或輸出電壓幅度即使達(dá)到電源電壓的上下限，此時(shí)放大器也不會(huì)像常規(guī)運(yùn)放那樣發(fā)生飽和與翻轉(zhuǎn)。

例如，在5V單電源供電的條件下，即使輸入、輸出信號(hào)的幅值低到接近0V，或高至接近5V，信號(hào)也不會(huì)發(fā)生截止或飽和失真，從而大大增加了放大器的動(dòng)態(tài)范圍。這在低電源供電的電路中尤其具有實(shí)際意義。