rail to rail

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到電源（輸入甚至可以超過）。

基本介紹

• 中文名：軌到軌
• 外文名：Rail to Rail
• 輸入：負電源到正電源電壓
• 輸出：負電源到正電源電壓

基本概念

從輸入來說, 其共模輸入電壓範圍可以從負電源到正電源電壓; 從輸出來看, 其輸出電壓範圍可以從負電源到正電源電壓。 Rail to Rail翻譯成漢語即 “軌到軌”，指器件的輸入輸出電壓範圍可以達到電源電壓。傳統的模擬集成器件，如運放、A/D、D/A等，其模擬引腳的電壓範圍一般都達不到電源電壓，以 運放為例，電源為+/-15V的運放，為確保性能（首先是不損壞，其次是不反相，最後是足夠的共模抑制比），輸入範圍一般不要超過+/-10V，常溫下也 不要超過+/-12V；輸出範圍，負載RL>10kohm時一般只有+/-11V，小負載電阻(600ohm)時只能保證+/-10V。這對器件的 套用帶來很多不便。

其原理上 的秘訣便在於電流模+NPN/PNP互補輸入結構。rail-to-rail器件的某些設計思想，對我們自己設計電路也可以提供一些有益的思路。

“軌到軌（rail-to-rail）”的特性即：它的輸入或輸出電壓幅度即使達到電源電壓的上下限，此時放大器也不會像常規運放那樣發生飽和與翻轉。例 如，在+5V單電源供電的條件下，即使輸入、輸出信號的幅值低到接近0V，或高至接近5V，信號也不會發生截止或飽和失真，從而大大增加了放大器的動態范 圍。這在低電源供電的電路中尤其具有實際意義。

基本參數

TLC2274（軌到軌）與OP07（非軌到軌）的輸入輸出範圍如表2（廠家給出）及圖2（實際測定）。可以看到，TLC2274的動態範圍可達4.8V，而OP07（及其它非軌到軌特性的運放）的動態範圍僅3V左右。

晶片型號 電源電壓（V） 最高峰值（Vo） 最低負峰值（Vo） 實際動態範圍（V）

TLC2274 +5V 4.93V 0.09V 4.8V

OP07 +/-2.5V 4V 1V 3V