运放使用中容易忽视的问题（一）

本文谈谈输出电压摆幅的问题。

运放的输出电压是有限制的，普通运放的输出电压范围一般是(Vss+1.5V～Vcc-1.5V)，比如电源电压是±15V，运放能输出的最低电压为 -13.5V，最高电压为13.5V，超过这个电压范围即被限幅。这个特性导致电源电压不能被充分利用，特别是电池工作的设备，工作电压很低，这个问题特别突出，于是出现了rail to rail(轨至轨)型运放。那么是不是使用了rail to rail运放，就不用考虑电源轨的限制了呢?不是的，很多人在设计放大电路时，容易在此犯迷糊，导致模拟量检测电路中，打信号时测量精度莫名下降，还不知道问题出在哪里，胡乱怀疑电源纹波、传感器精度、PCB布线……，方向错了，满头大汗也找不到问题所在。对于普通运放，比如15V供电时，说输出电压摆幅可以达到13.5V，其实输出电压接近13.5V时，运放的特性就开始变差，主要表现在放大倍数急剧下降，信号就开始失真，增益越大，失真越严重。Rail to Rail运放的广告宣传中会说能达到正负电源的输出范围，实际上，当信号与电源轨的距离小于300mV时，放大器就会开始产生失真。

那什么时候，可以相信datasheet上标称的电压摆幅呢?把运放当作比较器用的时候!rail to rail运放在作为比较器使用时，其输出电压可以非常接近电源轨，一般只有20mV左右的距离。

建议：普通运放电源的正负极电压应该分别比要求的输出电压高2V以上，Rail to Rail型运放应该高300mV以上。