采用轨到轨运放的设计权衡

采用轨到轨运放的设计权衡

轨到轨运放十分流行，特别是在那些低电压供电的场合。因此，你应该了解轨到轨运放的工作原理，同时对采用轨到轨运放的设计做一些权衡。

P沟道输入级和N沟道输入级输入失调电压不同。如果共模输入电压范围包含了输入级电压切换点的话，比如在增益为1的情况下，将产生输入失调电压的改变。一些运放在出厂时经过激光或电子校准以减少其输入级的失调电压。这也减少了在切换输入级时失调电压的改变量，但改变还是会存在。控制切换输入级的电路是根据输入电压和正电源轨的相对电压来决定何时切换的，而不是根据输入电压和地的相对电压来决定何时切换。这样，对于一个3.3V供电的运放，输入级切换点就落在了一个尴尬的地方-电源中点。

虽然大多数应用都忽略这点，但是这种输入失调电压的改变在需要高精度的场合下会成为一个问题。在交流运用中，它还会带来失真。但这里要强调的是，这种情况只会在输入电压范围包含了输入级电压切换点的情况下才会发生。

图2所示为另一种类型的轨到轨输入级。内部电荷泵将电压提升，使得P沟道输入级供电电压超过正电源轨大约2V。采用这种设计只需要一个输入级就可以实现从低于负电源电压到高于正电源电压的范围内的无缝输入。因为只有一个输入级，所以不用担心因为输入级切换带来的问题。

这里有一些运放的例子：

•OPA340 双输入级，校准输入偏置，5.5MHz 轨到轨 CMOS

•OPA343 双输入级，未校准输入偏置，5.5MHz轨到轨CMOS

•OPA320 输入级电荷泵，校准输入偏置，20MHz 轨到轨CMOS

•OPA322 双输入级，未经过校准，20MHz 轨到轨CMOS