靠近接地擺動——單電源工作
發布時間:2020-04-15 來源:Bruce Trump,德州儀器 責任編輯:wenwei
【導讀】軌至軌放大器可產生極為接近接地的輸出電壓……但到底接近到什麼程度呢?我們談的是CMOS運算放大器。當你正努力最大化輸出電壓擺動時,它常用於低壓設計。這些器件的規格通常如下:

這讓它看起來,輸出絕不會比15mV更接近接地,而最後一個15mV對於準確的零式測量至關重要。但請等一下……你的確需要仔細理解這種規格的所有狀態。假設負載在兩個電源端之間“半”連接。我們通常可在規格表的頂部看到這些狀態,你會看一條如下聲明…….
RL 連接至 VS/2.
在(zai)這(zhe)種(zhong)規(gui)格(ge)狀(zhuang)態(tai)下(xia),在(zai)輸(shu)出(chu)靠(kao)近(jin)接(jie)地(di)時(shi),放(fang)大(da)器(qi)必(bi)須(xu)通(tong)過(guo)負(fu)載(zai)電(dian)阻(zu)器(qi)吸(xi)取(qu)電(dian)流(liu)。它(ta)反(fan)映(ying)了(le)放(fang)大(da)器(qi)測(ce)試(shi)的(de)方(fang)法(fa),其(qi)確(que)保(bao)它(ta)能(neng)夠(gou)正(zheng)確(que)地(di)輸(shu)出(chu)和(he)吸(xi)取(qu)電(dian)流(liu)。這(zhe)是(shi)測(ce)試(shi)和(he)規(gui)定(ding)放(fang)大(da)器(qi)的(de)一(yi)種(zhong)明(ming)智(zhi)、保守的方法,但它卻不是連接你的負載的方法。假設你的負載如圖1所示連接接地。負載電阻器實際幫助下拉輸出至接地,而吸取電流也無需放大器。

在這種狀態下,大多數CMOS運算放大器的擺動均可非常接近接地—小於1到2毫伏。規格可能並沒有重點說明這種能力,但其已顯示在圖中。圖2表明,輸出電壓擺動與輸出電流相關。該圖可能受益於高精度,但你會看到在進行這種測試時輸出電壓與具體的電壓軌相交,即±2.75V。單電源工作時,V-電源等於0V。

現在,我需要增加一些附加條件。注意,在圖3中,反饋網絡參考接地。你需要考慮放大器負載的所有源,不僅僅隻是RL。在這種情況下,R1 + R2為同RL並聯的有效附加接地參考負載。但是,如果R1參考正電壓,則輸出接近0V時需要放大器來吸取來自反饋網絡的電流,並且輸出擺動無法非常接近接地。

另一個附加條件。在同一塊電路中,如果增益增高,則輸入偏置電壓可能會使你的輸出擺動變小。例如,G=20時,如果輸入為+1mV運算放大器的偏置電壓,零輸入將產生20mV輸出。這不是由於輸出擺動限製,而是偏置電壓問題。當然,小負輸入電壓可帶來極為接近0V的輸出,但你的電路絕不會有負輸入電壓。
再次—反應式負載AC信號或許是一個例外。負載電流和電壓與反應式負載不同相,因此輸出電壓接近接地時可能要求放大器來吸取電流。
最後—我們談的是CMOS運算放大器。雙極(BJT)運算放大器擺動無法如此接近接地。
低壓、dianchigongdianxingdianlujuyoutiaozhanxing,yinweiwomenhaoxiangshizhongdouzainulizuidahuadianyabaidong。jiaohaodilijieyunsuanfangdaqidexingnengyihou,nicainengjichugengduodeshuchubaidong,yijiejinjiedi。
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