一文读懂运放压摆率
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（1）输入电压范围（Input Voltage Range） 定义：保证运算放大器正常工作的最大输入电压范围。也称为共模输入电压范围，规格书中经常使用Vcm这个参数来给出该范围。 理解：运放的两个输入端，任何一个的输入电压超过此范围，都将引起运放的失效。注意，超出此范围并不代表运放会被烧毁，但绝对参数中出现的此值是坚决不能超过的。之所以叫共模输入电压范围，是因为运放正常工作时，两个输入端之间的差压是很小的，某个输入端的电压与两个输入端电压的平均值（共模）是基本相同的。 1)Vcm是指运放两个直接输入端的电压。并不一定是外部信号电压。一定要搞清楚！看看这个例子。供电电压是 /-5V，但是信号电压是10V，可是到运放的输入是1V，那么就在这个共模电压的范围内了。 2)另外，之前在CMRR的时候，提到过，就是两个输入端的平均值。这个概念没有问题。我要问的是下面这个问题：按理说这是平均值，我们来进行简单的推导，就是Vp Vn因该在2倍Vcm的范围内。那么按照这样算法，岂不是Vp和Vn的范围都应该是2倍的Vcm？那为啥每个端口都应该遵守Vcm的范围呢？因为这两个端口的值是相同的，为啥，虚短么。当然这里没有考虑Vos啊（即两者并不完全相等，最多几个mV）。这就是为什么也叫共模电压输入范围，即正常工作时，每一个输入的电压与两个输入端的电压平均值基本相同。所以对于每个输入端，效果是一样的，即你看到的都是共模电压。 3)在使用运放时，不要超过规格书给出的共模输入电压范围。如果超过的话，那么将会出现失真。仿真看一下。 （2）输出电压范围（Output Voltage Range） 定义：在给定电源电压和负载情况下，输出能够达到的最大电压范围。或者给出正向最大电压 VOH 以及负向最小电压 VOL——相对于给定的电源电压和负载；或者给出与电 源轨（rail）的差距。 优劣范围：一般运放的输出电压范围要比电源电压范围略窄 1V 到几 V。较好的运放 输出电压范围可以与电源电压范围非常接近，比如几十 mV 的差异，这被称为“输出至轨 电压”。 理解：在没有额外的储能元件情况下，运放的输出电压不可能超过电源电压范围，随着负载的加重，输出最大值与电源电压的差异会越大。这需要看数据手册中的附图。输出电压范围，或者输出至轨电压有如下特点： 1） 正至轨电压与负至轨电压的绝对值可能不一致，但一般情况下数量级相同； 2） 至轨电压与负载密切相关，负载越重（阻抗小）至轨电压越大； 3）至轨电压与信号频率相关，频率越高，至轨电压越大，甚至会突然大幅度下降； 4） 至轨电压在 20mV 以内，属于非常优秀。 输入共模电压范围是 /-13V。而输出电压范围是 /-13V。 此时的输入是 /-1.5V，满足输入共模电压的范围，而想要得到 /-15V的输出，这个就超出了输出电压的范围了，所以输出失真，被削波了。 （3）输入和输出电压摆幅（Input voltage range and output voltage swing） 首先什么是轨，这里轨有输入信号的正负轨，以及输出信号正负轨，另外在者就是电源的正负轨。 而轨到轨就是，输入信号或者输出信号的轨到电源轨。例如输入到轨电压就是输入信号最大值到电源轨之间的电压。 1)输入轨到轨 一般运放的输入电压范围都要比电源电压小1V以上，即输入到轨电压要>1V，例如 /-5V供电的话，那么输入电压范围在-4V~ 3V。 而有的运放输入信号电压可以与电源电压相同，甚至超过输入电压一点，例如0.1V。例如 /-5V供电，输入电压范围可以在-5.1V~ 5V。 所以当输入信号电压与电源电压相近，相等甚至超过的时候，就可以称该运放为输入轨到轨运放RRI。 2)输出轨到轨 一般运放的输出信号电压范围都要比电源电压小1V以上，即输出到轨电压要>1V 而有的运放输出信号电压可以与电源电压范围范围非常接近，比如几十mV的差异，这个时候，运放将会被称为输出轨到轨运放RRO。 |
