rail-to-rail运算放大器有何特－电子工程专辑互动社区

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。该类放大器在实际使用中有何优势呢？

引用回复鲜花 ( 1) 臭鸡蛋 ( 0)

电子工程专辑：IIC-China 2010参展商展前专访：Genitop

第1楼 回复主题：rail-to-rail运算放大器有何特点? 发布时间：2006-9-8 上午9:53

作者：西北风

等级： 遁门入道

积分： 282分

发帖数： 91次

网站总积分： 284分

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

引用回复

电子工程专辑：大衰退后的欧洲、日本半导体产业观察

第2楼 回复主题：rail-to-rail运算放大器有何特点? 发布时间：2006-9-9 下午2:22

作者： Luo Xin

等级： 白银长老

积分： 4149分

发帖数： 1222次

网站总积分： 4154分

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.

引用回复

电子工程专辑：IEEE 1588精密时间协议——分组网络上的频率同步

第3楼 回复主题：rail-to-rail运算放大器有何特点? 发布时间：2006-9-11 上午9:17

作者： James Bai

等级： 白银大侠

积分： 2843分

发帖数： 835次

网站总积分： 2854分

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。

引用回复

电子工程专辑：详解业界最低直流电阻的片状铁氧体磁珠BLM15AX系列

第4楼 回复主题：rail-to-rail运算放大器有何特点? 发布时间：2006-9-12 下午3:56

作者：大户

等级： 黄金长老

积分： 4586分

发帖数： 492次

网站总积分： 4595分

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。
西北风 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。
这两种供电方式，各有各的特点。
1，±V
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。

大户编辑于 2006-9-12 下午5:23

引用回复

电子工程专辑：IIC-China 2010电子元器件参展商展前专访：斯丹电子

第5楼 回复主题：rail-to-rail运算放大器有何特点? 发布时间：2006-9-12 下午11:42

作者： James Bai

等级： 白银大侠

积分： 2843分

发帖数： 835次

网站总积分： 2854分

谢谢楼上大户网友的精彩论述！

引用回复

电子工程专辑：基于AU7845单芯片的无机芯迷你音响方案设计

第6楼 回复主题：rail-to-rail运算放大器有何特点? 发布时间：2006-9-12 下午11:48

作者： James Bai

等级： 白银大侠

积分： 2843分

发帖数： 835次

网站总积分： 2854分

我再补充一下：
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。

引用回复

电子工程专辑：赛普拉斯推出首款支持Android手机平台的触摸屏器件驱动

第7楼 回复主题：rail-to-rail运算放大器有何特点? 发布时间：2006-9-13 上午7:41

作者：大户

等级： 黄金长老

积分： 4586分

发帖数： 492次

网站总积分： 4595分

以下是引用James Bai在2006-9-12 下午11:42的发言
谢谢楼上大户网友的精彩论述！

谢谢夸奖。

其实我就是做这方面的，有些经验，只是一些只言片语，总结不全。

引用回复

电子工程专辑：Maxim推出业内首款2串HB LED驱动器

第8楼 回复主题：rail-to-rail运算放大器有何特点? 发布时间：2006-9-13 下午3:42

作者： James Bai

等级： 白银大侠

积分： 2843分

发帖数： 835次

网站总积分： 2854分

太好了，果然是高手！大户网友可否详细论述一下轨至轨的应用注意事项及局限性，多谢。

引用回复

电子工程专辑：SIA：09年全球半导体销售额仅衰退9%

第9楼 回复主题：rail-to-rail运算放大器有何特点? 发布时间：2006-9-13 下午4:53

作者：大户

等级： 黄金长老

积分： 4586分

发帖数： 492次

网站总积分： 4595分

以下是引用James Bai在2006-9-13 下午3:42的发言
太好了，果然是高手！大户网友可否详细论述一下轨至轨的应用注意事项及局限性，多谢。

高手称不上。

你打算运用在什么场合？

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。

引用回复

电子工程专辑：NJR开发GaAs MMIC NJG1139UA2，适合于便携式数字电视

第10楼 回复主题：rail-to-rail运算放大器有何特点? 发布时间：2007-7-2 下午4:17

作者： olony

等级： 初入江湖

积分： 104分

发帖数： 3次

网站总积分： 108分

俺只爱素袍飘举 说的很清楚透彻，支持！

引用回复

电子工程专辑：卓锐微技术推出兼容JFET的高保真度ECM放大器ACT503

第11楼 回复主题：rail-to-rail运算放大器有何特点? 发布时间：2007-7-2 下午5:12

作者： HuWh

等级： 武林泰斗

积分： 25987分

发帖数： 3203次

网站总积分： 26043分

不敢同意大户对Rail-to-Rail的定义。
当然，对其双电源、单电源运放特征的描述，还是很佩服的。
早期的运放全是双电源的，Rail-to-Rail则是后来的概念。
    其实，稍想一下就知道不可能是大户的定义，如果是这样的定义，那不如就叫双电源、单电源运放得了，取名词的人也不至于那么故弄玄虚的。
    西北风 所说的是正确的——Rail-to-Rail就是输入或输出基本达到了电源（Rail），双电源时是达到±V，单电源时是达到0，+V。
    很多单电源运放，也是Rail-to-Rail的，例如 TI、AD、MAXIM都有这样的系列。
例如 LMV321的Feature说Single Supply Operation: Rail-to-Rail Output Swing：
AD8257的Feature就说到：Single Supply Operation:   Rail-to-Rail Output Swing and Rail-to-Rail Input
James Bai 先生在问题中也是定义得很对的。

HuWh 编辑于 2007-7-2 下午5:38

引用回复

电子工程专辑：在PCB级采用时间交替超高速模数转换器

第12楼 回复主题：rail-to-rail运算放大器有何特点? 发布时间：2007-7-3 上午0:15

作者： 00:00

等级： 初入江湖

积分： 155分

发帖数： 16次

网站总积分： 156分

James Bai
等级：黄金大侠
积分： 3161分

我再补充一下：
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。
-------------
请求对加粗的一句做详细解释，为什么那么重要？

引用回复

电子工程专辑：巧妙测试嵌入式USB2.0主机接口信号质量

第13楼 回复主题：rail-to-rail运算放大器有何特点? 发布时间：2007-7-3 上午9:32

作者： Femtera

等级： 青铜大侠

积分： 2098分

发帖数： 780次

网站总积分： 2098分

这个问题怎么越说越复杂了呢？其实搞清楚什么是rail就容易明白什么是rail to rail了。 RAIL就是铁轨，铁轨通常是两条平行走的，和运放所加的电源电压一样:一条+VDD,一条GND （当然也可以是一条+VDD,一条 -VDD）。VDD和GND永远不可能相交（那就短路），和铁轨是一样的道理。老外就喜欢这么叫：The power supply rails are ground and +VDD。
搞明白了rail的原意，我们就可以知道rail-to-rail里的一条rail是指电源+VDD，另一条rail是指GND(双电源时是-VDD). 那输出rail to rail自然就是指输出信号幅度可以从一边的rail(+VDD) 到另一边的rail(GND, 或-VDD) 了。
所以无论是单电源也好，双电源也好，甚至于不对称电源比如+5和-5.2V, 都可能做到rail-to-rail。
不知各位明白没？欢迎和femtera@yahoo.com.cn交流。

引用回复

电子工程专辑：Silicon Labs将在IIC-China 2010展示用于智能家居、智能仪表和人机界面的创新技术

第14楼 回复主题：rail-to-rail运算放大器有何特点? 发布时间：2007-7-3 下午8:18

作者： HuWh

等级： 武林泰斗

积分： 25987分

发帖数： 3203次

网站总积分： 26043分

以下是引用Femtera在2007-7-3 上午9:32的发言
这个问题怎么越说越复杂了呢？其实搞清楚什么是rail就容易明白什么是rail to rail了。 RAIL就是铁轨，铁轨通常是两条平行走的，和运放所加的电源电压一样:一条+VDD,一条GND （当然也可以是一......

-
-------------------------------
天知道是怎么回事，简单问题复杂化的事出了好多次了，本来James说得好好的，不知怎么就被越搅越麻烦了。

HuWh 编辑于 2007-7-3 下午8:21

引用回复

电子工程专辑：后经济危机时期全球芯片市场大趋势

第15楼 回复主题：rail-to-rail运算放大器有何特点? 发布时间：2007-7-4 下午1:37

作者： Femtera

等级： 青铜大侠

积分： 2098分

发帖数： 780次

网站总积分： 2098分

哈哈，要怪就得怪当初把‘rail to rail' 翻译成‘轨对轨’的人吧。要是他当初就叫成‘两条平行轨道中的一条对另一条’不就没事了。偷懒害人呀。

引用回复

电子工程专辑：28nm器件三大创新，Altera期待超越摩尔定律

第16楼 回复主题：rail-to-rail运算放大器有何特点? 发布时间：2007-9-30 下午2:08

作者： wandersky

等级： 初入江湖

积分： 106分

发帖数： 3次

网站总积分： 106分

Femtera ,说的太简单了，连我这小学生都听懂了，多谢！！！！

引用回复

电子工程专辑：力科WaveMaster 8Zi示波器荣膺《Electronics Design》2009年度“Best in Test”奖项

第17楼 回复主题：rail-to-rail运算放大器有何特点? 发布时间：2007-11-1 下午3:58

作者：Ｆａｎ

等级： 遁门入道

积分： 232分

发帖数： 38次

网站总积分： 234分

呵呵我只能学习了

引用回复

电子工程专辑：IIC-China 2010参展商展前专访：佑华微电子

第18楼 回复主题：rail-to-rail运算放大器有何特点? 发布时间：2008-3-12 上午10:16

作者： Jazz★MaN

等级： 初入江湖

积分： 102分

发帖数： 1次

网站总积分： 102分

路过路过

引用回复

电子工程专辑：德信成长史：模拟IC公司如何摆脱同质化

第19楼 回复主题：rail-to-rail运算放大器有何特点? 发布时间：2008-3-13 上午8:41

作者： LINEAR

等级： 初入江湖

积分： 186分

发帖数： 23次

网站总积分： 188分

谢谢各位的讨论，长知识了！再问一下：我发现似乎只有电压反馈型放大器才有rail to rail的参数，电流反馈型放大器是不是不谈rail to rail 呢？

引用回复

电子工程专辑：LSI推出PowerPC 476 MCU内核和高速嵌入式DRAM内存模块

第20楼 回复主题：rail-to-rail运算放大器有何特点? 发布时间：2008-3-19 上午10:58

作者： EDA001

等级： 初入江湖

积分： 110分

发帖数： 6次

网站总积分： 114分