Vorbehalte bei Rail-to-Rail-E / A-Operationen?

Es gibt eine große Anzahl von Operationsverstärkern in der sogenannten "Rail-to-Rail" -Kategorie: Diese haben entweder einen Eingangs-Gleichtaktbereich, der sich den Stromversorgungsschienen nähert oder diesen überschreitet, oder sie haben einen Ausgangsbereich, der sich der Stromversorgung nähert Schienen.

Mir ist bewusst, dass Sie sich bei der Auswahl der RRI / RRO-Anforderung auf eine kleinere Auswahl an Operationsverstärkern beschränken, was etwas mehr kostet (aber nicht sehr viel).

Aber gibt es noch andere Gründe, vorsichtig mit RRI / RRO-Opamps umzugehen? Ich hatte einen ehemaligen Mitarbeiter, der sie wie die Pest gemieden hat, und ich möchte wissen, worauf ich achten muss. Gibt es insbesondere Leistungsspezifikationen (Verstärkungsbandbreite, Anstiegsrate usw.), die sich verschlechtern, wenn sich der Eingang und / oder der Ausgang den Versorgungsschienen nähern?

Das einzige, was meiner Meinung nach bei fast allen Rail-to-Rail-Operationsverstärkern konstant ist, ist, dass sie nur sehr geringe Mengen von Strömen in der Nähe der Schienen erzeugen oder ableiten können.

ZB ein RR OA in der Lage sein zu schwingen bis V s s + 0,1 mit, aber nur 100 K Ω auf der Ausgangslast. Mit einer 1 K Ω Last kann es nur schwingen V c c - 0,5 bis V s s + 0,5 .$Vcc-0.1$$Vss+0.1$$100K\Omega$$1K\Omega$$Vcc-0.5$$Vss+0.5$

Ich habe nicht viele RR-OAs gesehen, für die dies nicht zutrifft.

Jeder Opamp macht das, was das Datenblatt sagt. Wenn es den Spezifikationen entspricht, was ist es dann wichtig, ob einige der Spezifikationen anders hätten sein können, wenn es keine Rail-to-Rail-Eingabe oder -Ausgabe gegeben hätte? Opamps haben einen so großen Bereich an häufig verwendeten Parametern, dass Rail-to-Rail nur einer von vielen im Mix ist.

Im Allgemeinen bedeutet Rail-to-Rail-Ausgang CMOS oder zumindest CMOS-Ausgangsstufe. Es war früher so, dass MOS-Opamps auf Kosten der Offset-Spannung eine sehr gute Eingangsimpedanz aufwiesen, aber es gibt einige mit einer recht guten Offset-Spannung. Auch hier denke ich nicht, dass es sich lohnt zu erraten, wie die Parameter eines Opamps von einigen der anderen Spezifikationen sein werden. Einige Dinge hängen zusammen, wie Anstiegsrate und Bandbreite, aber auch dann gibt es nichts, worauf man sich verlassen kann, ohne das Datenblatt zu lesen.

Um Ihre Frage zu beantworten, nein, es gibt keine Kompromisse aus der Sicht des Schaltungsdesigners, da jeder Opamp ein Einzelfall ist, der einzeln bewertet werden muss. Es kann durchaus Kompromisse beim Entwerfen des Operationsverstärkers geben, aber selbst bei allgemeinen Trends gibt es immer noch nichts, für das ein Anwendungsschaltkreis entworfen werden könnte.

Wie immer LESEN SIE DAS DATENBLATT.

RRI "Komplementäre Differenzeingangsverstärker erreichen einen VICR, der die Stromversorgungsgrenzen überschreitet, aber es gibt eine Strafe für den Eingangsvorspannungsstrom, die Eingangsversatzspannung und die Verzerrung." Siehe http://www.ti.com/lit/ml/sloa090/sloa090.pdf Abschnitt 18-4

Wenn die Eingangsspannung die Stromversorgungsschienen überschreitet, kann die Ausgangsstufe die Phase invertieren (manchmal in der invertierten Position verriegelt, was zu Steuerungsproblemen führt) oder der IC kann sich bei hohen Vcc mit niedrigem ESR / SCR-Modus selbst zerstören.

RRO bedeutet CMOS-Ausgang, der möglicherweise empfindlicher auf vorübergehendes Eindringen in den Ausgang reagiert, wodurch ein Latchup durch ESD verursacht wird, als BJT.

Es handelt sich um Einzelversorgungs-OAs, daher benötigen Sie einen mittleren V + -Referenzpunkt.

Aber mit Vorsicht funktionieren sie gut.