电源正负限运算放大器的原理及应用
运放 正负输入 同相放大电路-概述说明以及解释
运放正负输入同相放大电路-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分主要介绍本文将要讨论的主题，即运放正负输入同相放大电路。
运放（Operational Amplifier, 简称Op-Amp）是一种重要的电子器件，广泛应用于各个领域的电路设计中。
正负输入放大电路是运放电路中最基本的一种电路结构，也是常见的放大电路之一。
正负输入放大电路的特点是具有高输入阻抗、低输出阻抗、大增益和良好的线性度。
在正负输入放大电路中，运放的正输入端和负输入端分别连接外部信号源和反馈电阻，通过这种方式实现对输入信号的放大。
同相放大电路是指正输入端和负输入端通过反馈电阻连接，具有相同的放大倍数。
本文将从运放的基本原理和正负输入放大电路的工作原理两个方面进行详细的介绍。
首先介绍运放的基本原理，包括运放的基本构成和工作原理。
然后，详细讨论正负输入放大电路的工作原理，包括放大电路的输入输出特性和性能指标。
同时，还将探讨正负输入放大电路的应用领域和展望。
通过本文的学习，读者将能够全面了解运放正负输入同相放大电路的特点和工作原理，为实际电路设计和应用提供参考。
同时，对于进一步扩展运放电路的设计和应用领域也将有所启发。
文章结构部分的内容如下：文章结构如下所示：第1章引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的第2章正文2.1 运放的基本原理2.2 正负输入放大电路的工作原理第3章结论3.1 总结运放正负输入同相放大电路的特点3.2 对运放正负输入同相放大电路的应用展望本文共分为三个章节，其中引言部分主要介绍本文的背景和目的，正文部分详细阐述了运放的基本原理和正负输入放大电路的工作原理。
结论部分对运放正负输入同相放大电路的特点进行总结，并展望了其在实际应用中的潜力。
通过这样的章节划分，读者可以更加清晰地了解文章的结构和内容。
1.3 目的本文旨在探讨运放正负输入同相放大电路的工作原理和特点，以及对它的应用展望。
首先，我们将介绍运放（运算放大器）的基本原理，包括其输入电压和输出电压之间的关系，并解释其放大和反相放大功能。
放大器原理详解
运算放大器运算放大器（常简称为“运放”）是具有很高放大倍数的电路单元。
在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。
由于早期应用于模拟计算机中，用以实现数学运算，故得名“运算放大器”，此名称一直延续至今。
运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。
随着半导体技术的发展，如今绝大部分的运放是以单片的形式存在。
现今运放的种类繁多，广泛应用于几乎所有的行业当中。
[编辑本段]历史直流放大电路在工业技术领域中，特别是在一些测量仪器和自动化控制系统中应用非常广泛。
如在一些自动控制系统中，首先要把被控制的非电量（如温度、转速、压力、流量、照度等）用传感器转换为电信号，再与给定量比较，得到一个微弱的偏差信号。
因为这个微弱的偏差信号的幅度和功率均不足以推动显示或者执行机构，所以需要把这个偏差信号放大到需要的程度，再去推动执行机构或送到仪表中去显示，从而达到自动控制和测量的目的。
因为被放大的信号多数变化比较缓慢的直流信号，分析交流信号放大的放大器由于存在电容器这样的元件，不能有效地耦合这样的信号，所以也就不能实现对这样信号的放大。
能够有效地放大缓慢变化的直流信号的最常用的器件是运算放大器。
运算放大器最早被发明作为模拟信号的运算（实现加减乘除比例微分积分等）单元，是模拟电子计算机的基本组成部件，由真空电子管组成。
目前所用的运算放大器，是把多个晶体管组成的直接耦合的具有高放大倍数的电路，集成在一块微小的硅片上。
第一块集成运放电路是美国仙童（fairchild）公司发明的μA741，在60年代后期广泛流行。
直到今天μA741仍然是各大学电子工程系中讲解运放原理的典型教材。
[编辑本段]原理运放如上图有两个输入端a,b和一个输出端o.也称为倒向输入端(反相输入端),非倒向输入端(同相输入端)和输出端.当电压加U-加在a端和公共端(公共端是电压的零位,它相当于电路中的参考结点.)之间,且其实际方向从a 端指向公共端时,输出电压U实际方向则自公共端指向o端,即两者的方向正好相反.当输入电压U+加在b端和公共端之间,U与U+两者的实际方向相对公共端恰好相同.为了区别起见,a端和b 端分别用"-"和"+"号标出,但不要将它们误认为电压参考方向的正负极性.电压的正负极性应另外标出或用箭头表示.反转放大器和非反转放大器如下图：一般可将运放简单地视为：具有一个信号输出端口（Out）和同相、反相两个高阻抗输入端的高增益直接耦合电压放大单元，因此可采用运放制作同相、反相及差分放大器。
运算放大器
运算放大器（英语：Operational Amplifier，简称OP、OPA、OPAMP、运放）是一种直流耦合，差模（差动模式）输入、通常为单端输出（Differential-in, single-ended output）的高增益（gain）电压放大器，因为刚开始主要用于加法，减法等模擬运算电路中，因而得名。
通常使用运算放大器时，会将其输出端与其反相输入端（inverting input node）连接，形成一负反馈（negative feedback）组态。
原因是运算放大器的电压增益非常大，范围从数百至数万倍不等，使用负反馈方可保证电路的稳定运作。
但是这并不代表运算放大器不能连接成正反馈（positive feedback）组态，相反地，在很多需要产生震荡信号的系统中，正反馈组态的运算放大器是很常见的组成元件。
运算放大器有许多的规格参数，例如：低频增益、单位增益频率（unity-gain frequency）、相位边限（phase margin）、功耗、输出摆幅、共模抑制比（common-mode rejection ratio）、电源抑制比（PSRR，power-supply rejection ratio）、共模输入范围（input common mode range）、电压摆动率（slew rate）、输入偏移电压（input offset voltage，又译：失调电压）、还有噪声等。
目前运算放大器广泛应用于家电，工业以及科学仪器领域。
一般用途的集成电路运算放大器售价不到一美元，而现在运算放大器的设计已经非常可靠，输出端可以直接短路到系统的接地端（ground）而不至于被短路电流（short-circuit current）破坏。
目录[隐藏]∙ 1 运算放大器的历史∙ 2 运算放大器的基础o 2.1 电路符号o 2.2 理想运算放大器的操作原理▪ 2.2.1 开回路组态▪ 2.2.2 负反馈组态▪ 2.2.2.1 反相闭回路放大器▪ 2.2.2.2 非反相闭回路放大器▪ 2.2.3 正反馈组态∙ 3 实际运算放大器的局限o 3.1 直流的非理想问题▪ 3.1.1 有限的开回路增益▪ 3.1.2 有限的输入阻抗▪ 3.1.3 大于零的输出阻抗▪ 3.1.4 大于零的输入偏压电流▪ 3.1.5 大于零的共模增益o 3.2 交流的非理想问题o 3.3 非线性的问题o 3.4 功率损耗的考量∙ 4 在电路设计中的应用∙ 5 直流特性∙ 6 交流特性∙7 运算放大器的应用∙8 741运算放大器的内部结构o8.1 电流镜与偏压电路o8.2 差分输入级o8.3 增益级o8.4 输出级∙9 CMOS运算放大器的内部结构∙10 其他应用∙11 参见∙12 参考资料与附注∙13 外部链接[编辑]运算放大器的历史第一个使用真空管设计的放大器大约在1930年前后完成，这个放大器可以执行加与减的工作。
分立元件运算放大器电路工作原理
操作放大器，常被称为op—amp，是许多电子电路的关键构件。
在本篇文章中，我们将探讨具有离散组件的基本op—amp电路的工作原则。
让我们看看一个op—amp的内部结构。
它一般由三个终端组成：倒置输入（标签为"−"），非倒置输入（标签为"+"），输出。
它还包含正负电压的供电连接。
op—amp的关键特征是其高增益和差分输入，这意味着输出电压对两个输入电压的差异高度敏感。
op—amp可以用于多种配置，例如反向放大器，非反向放大器，差分放大器，以及集成器等等。
在这里，我们将专注于反向放大器配置，这是op—amp的基本和广泛应用。
在简单的反向放大器电路中，op—amp与一个反馈网络相连接，通常包括一个电阻器。
op—amp的反向输入通过电阻器与输入信号连接，反馈电阻器将输出与反向输入连接。
非倒置输入常被定位为单限输入信号。
当一个电压信号被应用到反转输入时，Op—amp会放大电压并产生输出信号。
放大器的增益由反馈电阻器与输入电阻器的比量决定，这可以用公式Av=—Rf、Rin计算，其中Av是电压增益，Rf是反馈电阻器，Rin是输入电阻器。
在理想的op—amp中，收益是无限的，输入阻碍是无限的，意味着没有流流流入倒置输入。
然而，在现实中，op—amp具有有限的收益和输入阻力，以及抵消电压和电流，这需要在实用电路设计中加以考虑。
让我们考虑一个应用，一个反向放大器用来放大传感器的弱信号。
op—amp电路为提升传感器信号提供了必要的收益，使其适合电子系统中的进一步处理。
简而言之，具有离散组件的基本op—amp电路以高收益和差分输入的原则运作。
特别是反向放大器的配置，为扩展输入信号，精确控制收益提供了方便的方法。
了解op—amp电路的工作原则对电子系统的设计和故障排除至关重要。
操作放大器是多功能组件，在电子电路中发挥关键作用，其工作原理是工程师和电路设计师的基本知识。
反向放大器的电路尤其表明在信号放大中应用了op—amp，对收益有精确的控制。
运放 原理
运放原理
运放，即运算放大器，是一种电子电路元件，用于放大电压、电流或功率。
它的原理是利用电子管、晶体管或集成电路等元件的放大特性，将输入信号放大到所需的范围，并输出更大的电压、电流或功率。
运放主要由一个差分输入级和一个共射输出极的静态工作点偏置网络组成。
输入信号首先通过差分输入级，产生一个放大后的差分信号。
然后，差分信号经过电压放大器阶段进行放大，放大倍数由输入端和反馈回路决定。
最后，放大后的信号经过输出级，输出到负载中。
为了保证运放的正常工作，通常需要提供一个稳定的直流偏置电压。
这可以通过向运放的输入端供电，或通过外部电容、电阻等元件来实现。
另外，为了增加运放的放大倍数和增强稳定性，常常使用负反馈回路。
负反馈将一部分输出信号反馈到运放的输入端，使输出信号与输入信号之间的误差减小，从而提高了放大器的性能。
运放具有很广泛的应用，如用于放大音频信号、直流放大、交流放大、信号调理等。
同时，运放的输入输出阻抗低，电压增益高，频率响应宽，可以实现高精度和稳定的信号放大。
运算放大器原理、设计解读
运算放大器发明至今已有数十年的历史，从最早的真空管演变为如今的集成电路，它在不同的电子产品中一直发挥着举足轻重的作用。
而现如今信息家电、手机、PDA 、网络等新兴应用的兴起更是将本次专题的主角-运算放大器推向了一个新的高度。
本次专题就来带你了解一下它吧！运放是运算放大器的简称。
在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。
由于早期应用于模拟计算机中，用以实现数学运算，故得名“运算放大器”，此名称一直延续至今。
运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。
随着半导体技术的发展，如今绝大部分运放是以单片的形式存在。
现今运放的种类繁多，广泛应用于几乎所有的行业当中。
- 运算放大器的发展史 -- 运算放大器的分类 -1941年：贝尔实验室的Ka rl D.Swartzel Jr.发明了真空管组成的第一个运算放大器，并取得美国专利2,401,779，命名为“Su mmin gA m p ifier ”;11952年：首次作为商业产品贩售的运算放大器是Geo r g e A. Philbrick Researches （G AP/R ）公司的真空管运算放大器，型号K 2-W ;21963年：第一个以集成电路单一芯片形式制成的运算放大器是Fairchild Senmiconductors的Bob Widlar所设计的μA702,1965年经改后推出μA709；31968年：Fairchild半导体公的μA741。
迄今为止仍然在用，他是有史以来最成功的器，也是极少数最长寿的IC 一。
4通用型运放其性能指标能适合于一般性（低频以及信号变化缓慢）使用，例如741A ，L M358（双运放），L M324及场效应管为输入级的L F356.高阻型运放这类运放的特点是差模输入阻抗非常高，输入偏置电流非常小。
实现这些指标的主要措施是利用场效应管的高输入阻抗的特点，但这类运放的输入失调电压较大。
运放基本电路全解析！
运放基本电路全解析！我们经常看到很多非常经典的运算放大器应用图集，但是这些应用都建立在双电源的基础上，很多时候，电路的设计者必须用单电源供电，但是他们不知道该如何将双电源的电路转换成单电源电路。
在设计单电源电路时需要比双电源电路更加小心，设计者必须要完全理解这篇文章中所述的内容。
1．1 电源供电和单电源供电所有的运算放大器都有两个电源引脚，一般在资料中，它们的标识是VCC＋和VCC－，但是有些时候它们的标识是VCC＋和GND。
这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。
但是，这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。
在运放不是按默认电压供电的时候，需要参考运放的数据手册，特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。
绝大多数的模拟电路设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器，比如图一左边的那个电路，一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。
一般是正负15V，正负12V和正负5V也是经常使用的。
输入电压和输出电压都是参考地给出的，还包括正负电压的摆动幅度极限Vom以及最大输出摆幅。
单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。
正电源引脚接到VCC＋，地或者VCC－引脚连接到GND。
将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上，这时运放的输出电压也是该虚地电压，运放的输出电压以虚地为中心，摆幅在Vom 之内。
有一些新的运放有两个不同的最高输出电压和最低输出电压。
这种运放的数据手册中会特别分别指明Voh 和Vol 。
需要特别注意的是有不少的设计者会很随意的用虚地来参考输入电压和输出电压，但在大部分应用中，输入和输出是参考电源地的，所以设计者必须在输入和输出的地方加入隔直电容，用来隔离虚地和地之间的直流电压。
(参见1.3节)通常单电源供电的电压一般是5V，这时运放的输出电压摆幅会更低。
另外现在运放的供电电压也可以是3V 也或者会更低。
运放基本电路大全
运算放大器基本电路大全运算放大器电路大全我们经常看到很多非常经典的运算放大器应用图集，但是这些应用都建立在双电源的基础上，很多时候，电路的设计者必须用单电源供电，但是他们不知道该如何将双电源的电路转换成单电源电路。
在设计单电源电路时需要比双电源电路更加小心，设计者必须要完全理解这篇文章中所述的内容。
1．1 电源供电和单电源供电所有的运算放大器都有两个电源引脚，一般在资料中，它们的标识是VCC＋和VCC－，但是有些时候它们的标识是VCC＋和GND。
这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。
但是，这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。
在运放不是按默认电压供电的时候，需要参考运放的数据手册，特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。
绝大多数的模拟电路设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器，比如图一左边的那个电路，一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。
一般是正负15V，正负12V和正负5V也是经常使用的。
输入电压和输出电压都是参考地给出的，还包括正负电压的摆动幅度极限Vom 以及最大输出摆幅。
单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。
正电源引脚接到VCC＋，地或者VCC －引脚连接到GND。
将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上，这时运放的输出电压也是该虚地电压，运放的输出电压以虚地为中心，摆幅在Vom 之内。
有一些新的运放有两个不同的最高输出电压和最低输出电压。
这种运放的数据手册中会特别分别指明Voh 和Vol 。
需要特别注意的是有不少的设计者会很随意的用虚地来参考输入电压和输出电压，但在大部分应用中，输入和输出是参考电源地的，所以设计者必须在输入和输出的地方加入隔直电容，用来隔离虚地和地之间的直流电压。
(参见1.3节)图一通常单电源供电的电压一般是5V，这时运放的输出电压摆幅会更低。
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电源正负限运算放大器的原理及应用作者：高光天文章来源：Internet 点击数： 810 更新时间：2007-12-5摘要：介绍电源正负限运算放大器的特点，输入级和输出级的结构及应用时须考虑的问题。
关键词：电源正负限运算放大器正限负限限区动态范围近年来计算机技术、通信技术和多媒体技术的迅猛发展促进模拟集成电路有了长足进步，其发展趋势之一是单电源、低功耗、低价格和高性能。
图1 ±15V电源电压情况下“限区”示意图图2 某些运放当输入信号超过规定的动态范围时出现的“倒相”从电源的角度来说，传统的双电源±15V供电系统已经不能满足现代电子技术发展的需要。
一方面，许多便携机和电池供电设备要求单电源、低功耗的器件，因为它们使用方便、耐用；另一方面，从计算机系统和数字信号及混合信号设备中获取单电源极为方便。
从器件的性能来说，从传统的双电源改为降低电压的单电源(比如从±15V改为±3V)，由于器件受单方向变化的限制，使其对失调电压、偏置电流、有限开环增益、噪声等引起的误差比较敏感，也势必影响带宽、转换速率和动态范围。
为了克服这些问题，必须采取特殊的电路结构和特殊的制造工艺。
因此近年来模拟器件制造商推出许多独具特色的新产品，其中电源正负限运算放大器(rail to rail operational amplifier)就是采用了特殊的电路结构，成功地解决了单电源工作条件下动态范围受到限制的问题。
本文综述了这类运算放大器的特点、原理及应用问题，希望对感兴趣的读者在应用过程中有所裨益。
1 特点电源正负限运算放大器是一种新型的运算放大器，因为它具有非常窄的限区(headroom)和极宽的输入或输出动态范围(下限接近或达到电源地，上限接近电源的正端电压或相差几毫伏)，所以近年来很流行。
为了说明电源正负限运算放大器的特点，我们先从普通的运算放大器谈起。
普通的双极运算放大器的电源电压一般为±15V(见图1)，其最大输入或输出动态范围与该电源的正限即正端电压(positive rail)或电源的负限即负端电压(negative rail)或单电源的地，通常要有2～3V固定的限区。
在给定输出负载条件下这个限区的大小基本上不随电源电压变化。
因此，对于普通的运算放大器，当其电源电压为±15V时，其输入和输出动态范围为±13V ；当其电源电压降低到单电源+5V时，其满度输出范围降到2×(2 5-2)=1 0V。
即使真正的单电源运算放大器，即其动态范围的下限可以达到电源的负限即电源地，而其动态范围的上限与电源正限之间仍然还有2～3V的限区。
在假定运放本底噪声不变的情况下，输入或输出动态范围降低，势必降低信噪比，从而限制了系统的有效分辨率。
相反，如果输入或输出信号超过运放规定的动态范围，即进入“限区”，特别是当接近电源的负限时，有时运放不但其线性变坏，而且会产生倒相或闩锁现象，如图2所示。
鉴于普通运放存在的上述问题，美国ADI公司研制出一系列新型运算放大器，使其限区减到最小，输入或输出动态范围接近电源的正限和负限(仅差几毫伏)，这就是电源源正负限运算放大器的特点，如图3所示。
2 原理2 1输入级结构普通运算放大器的输入级(见图4)使用NPN双极结型晶体管(BJT)(优点是宽频带、低噪声和低漂移，但功耗电流大)，或者结型场效应晶体管(JFE T)(优点是高输入阻抗、低漏电流、低偏置电流和低功耗)。
这两种输入级结构的共同缺点是，都要求使用双电源，并且相对电源的正限和负限都要求有2～3V的限区，以保证在规定的线性区正常工作。
在许多单电源应用中，仅要求输入达到电源电压的一个端电压(通常为地)。
使用PNP差动对管(或N沟道JFET对管)很容易设计出零伏输入的运算放大器，例如差动对管结构的AD8041/42/44，如图5所示(N沟道JFET结构的AD820/22/23/24，如图6所示)。
如果输入共模范围仅要求包括电源的正限，可使用NPN差动对管或P沟道JFET对管OP282/482。
在图6所示的JFET输入级中，当输入信号接近和图3 真正的电源正负限运算放大器的输入输出特性图4 采用BJT和JFET对管的普通输入级结构图5 允许输入达到电源负限的PNP对管输入级结构图6 允许输入达到电源负限的N沟道JFET对管输入级结构超过放大器的线性共模电压范围时，可能会出现倒相。
这是由于内部放大器前级饱和迫使后级进入截止状态。
由于输入级的结构不同，出现倒相的情况也不相同。
对于N沟道JFET输入级，在倒相期间，输出电压可达到电源电压的负限。
对于P沟道JFET输入级，在倒相期间，输出电压可达到电源电压的正限。
新型的JFET输入运算放大器AD820，在输入信号比电源电压高200mV的情况下，具有防止输出电压倒相的功能。
真正的电源正负限输入级要求有两个长尾对，其中一个长尾对为NPN双极晶体管对(或P沟道JEFT对)，另一个长尾对为PNP晶体管对(或N沟道JFET对)，如图7所示。
由于这两种长尾对具有不同的失调电压和偏置电流，所以当输入共模电压变化时，放大器的输入失调电压和输入偏置电流也跟着变化。
当两个电流源(Ⅰ 1 和Ⅰ 2 )在通过整个输入共模范围有效时，放大器的输入失调电压实际上是NPN和PNP长尾对的平均失调电压。
在输入共模电压的某点对电流源进行交替切换的应用场合，放大器的输入失调电压对于接近负电源的信号，主要由于PNP长尾对的失调电压决定，而对于接近正电源的信号主要由NPN长尾对的失调电压决定。
放大器的输入偏置电流不但是晶体管电流增益的函数，而且也是输入共模电压的函数。
与双电源精密器件相比，这种单电源放大器的输入偏置电流使其共模抑制(CMR)相当差，而且在共模输入电压范围内改变共模输入阻抗。
当选择电源正负限运算放大器时，尤其是同相放大器，应认真考虑上述技术指标。
输入失调电压、输入偏置电流，甚至CMR在部分共模范围上可能都相当好，但是在NPN和PNP长尾对之间交替工作区却相当坏，反之亦然。
因此在要求电源正负限输入的应用场合应认真考虑，一定要使选择的运算放大器输入失调电压、输入偏置电流、共模抑制和噪声电压及噪声电流满足要求。
2 2 输出级结构早期的集成运算放大器的输出级是带有NPN电流源或下拉电阻的NPN射级跟随器，如图8(a)所示。
正向信号的转换速率自然要比负向信号的转换速率快。
虽然所有现代运算放大器都具有某种形式的推挽输出级，但也有许多运放的输出级是非对称的，所以在某一方向上的转换速率要比其它方向上的转换速率快。
这种非对称性一般是由于NPN晶体管所采用的集成电路制造工艺优于PNP晶体管的制造工艺，从而还会导致输出电压接近电源正限和负限的能力不一样。
图7 电源正负限输入级结构图8 使用互补运算放大器输出级推挽驱动普通运算放大器的输出级另一种结构如图8(b)所示，采用NPN PNP射极跟随器对管，接成AB类工作方式。
放大器的输出动态范围受每只晶体管的V BE 及串联电阻压降IR的限制。
电源正负限运放器的输出级结构为图9所示。
使PNP和NPN晶体管的交流和直流性能匹配得相当好的集成电路工艺能够使输出电压动态范围和转换速率匹配得相当好。
但是采用双极结构型晶体管(BJT)构成的输出级不能使其动态范围完全达到电源的正限和负限，仅能达到电源正负限的晶体管饱和电压(V CESAT )范围内。
对于小的负载电流(小于100μA)，饱和电压可能低到5～10mV，但是对于较大的负载电流，例如50mA，饱和电压可能增加到几百毫伏(例如500mV)。
总之，这种输出级的动态范围受饱和电压、导通电阻和负载电流的限制。
另一方面，由CMOS场效应晶体管(FET)构成的输出级虽然具有真正的电源正负限输出特性，但仅当在无负载条件下才能达到。
如果输出级必须给出电流或者吸收电流，由于FET内部导通电阻(典型值为100Ω)，上的电压降使输出动态范围下降。
3 应用电源正负限运算放大器广泛应用于工业过程控制，移动通信设备、多媒体应用电路、电池供电仪表、单图9 电源正负限输出级动态范围限制因素电源传感器信号调理、DAC输出级放大和电源控制及管理等领域。
在选择电源正负限运算放大器时应考虑以下几个问题：(1)对于真正的电源正负限输入运算放大器，输入失调电压和输入偏置电流是外加输入共模电压的函数。
所以应用这类放大器的电路设计应当以减小由此产生的误差为目的。
反相放大器在同相输入端有一个虚地参考端，由于它保持输入共模电压不变，从而可以避免产生这些误差。
如果不接成反相放大器，则应当使用像OP284/OP484一类的放大器，因为它们不具有任何共模交迭阈值。
(2)由于输入偏置电流并不总是很小并且有不同的极性，所以为了减小输入偏置电流引起的失调电压和失真应当认真匹配信号源阻抗。
另外还要考虑使用的放大器在外加输入共模电压范围内应该使偏置电流变换特性很平缓。
(3)放大器的输出级增益依赖于负载，从而影响放大器的开环增益，势必影响闭环增益精度。
在精密应用中，如果阻性负载小于10k，应当选择开环增益大于30 000的运算放大器。
对于不需要真正的电源正负限输出动态范围的应用场合，可选择OPX13和OPX93系列运算放大器，其直流增益为0 2V/μV或更大。
(4)电源正负限输出电压动态范围与放大器输出级结构和负载电流有关。
饱和电压、导通电阻和负载电流都影响放大器的输出电压动态范围。
根据结构和功能不同电源正负限运算放大器可分为多种类型。
例如，正负限输入、正负限输出、正负限输入和输出运算放大器，+3V，+5V供电单电源运放，±15V双电源运放，以及单、双、四运放等。
有关电源正负限运算放大器的详细技术资料及选购业务请与北京市英赛尔器件集团及其分公司联系。
参考文献1 Analog Devices Inc.,Practical Analog Design Techniques,19962 Aualog Devices Inc.,High Speed Design Techniques,19963 Analog Devices Inc.,Analog Dialogue Vo1.29,No.3,19954 高光天 关于rail to rail amplifier一组新名词释名和定名的探讨 模拟器件天地 第1期1997年，电子产品世界，第1期1997年。