運算放大器需要考慮的電壓范圍

系統(tǒng)設計人員通常會遇到有關運算放大器電源輸入和輸出電壓范圍能力的問題，它可能讓人感到疑惑，那么我在這里嘗試解決這個問題。首先，常見運算放大器沒有接地端子。標準運算放大器不“知道”接地的位置，因此它也就無從知道其工作電源是一個雙電源 (±)還是一個單電源。只要電源輸入和輸出電壓在其工作范圍以內，就不會出問題。下面是需要考慮的關于電壓范圍的三個關鍵問題：

1.總電源電壓范圍。這是兩個電源端子之間的總電壓。例如，±15V 意味著總電壓范圍為 30V。再如，某個運算放大器的工作電壓范圍可能為 6V 到 36V。在低電壓極端條件下，它可能為 ±3V 或者 +6V。在高壓極端條件下，它可能為 ±18V或者 +36V，甚至是 -6V/+30V。

2.輸入共模電壓范圍(C-M 范圍)一般是相對于正負電源電壓而言的，如圖 1 中所示。使用類似于方程的方法表示時，假定的運算放大器的 C-M 范圍可以描述為負軌以上 2V 到正軌以下 2.5V。可表示為：(V-)+2V 到 (V+)–2.5V。

3.同樣，輸出電壓范圍(或輸出擺幅能力)也是相對于軌電壓指定的。這時，它可以表示為 (V-)+1V 到 (V+)–1.5V。

圖 1、2 和 3 顯示了 G = 1 緩沖器配置。重點是：圖 1 中示例的輸出能力被限定為與負軌相差 2V、與正軌相差 2.5V，原因是輸入 C-M 范圍受限?？赡苄枰愿咴鲆鎭砼渲迷撨\算放大器，以實現(xiàn)其最大的輸出電壓范圍。圖 1 中的示例對雙電源上通常使用的運算放大器而言是很典型的。我們不把它稱作“單電源”，但是它可以通過保持在這些范圍之內作為單電源工作。軌至軌運算放大器非常具有吸引力，因為它們放寬了信號電壓限制，但是，它們并非總是最佳選擇。和我們生活中的其他選擇一樣，它與其他性能參數(shù)之間存在折中關系。