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采購員謹防：輸出擺幅達到最大值之前，線性就已經開始下降。 單電源運算放大器不能真正實現輸出的軌對軌擺動。接近軌時，放大器呈現出非線性。對線性工作，單電源放大器的輸出每軌都能達到50到300mV（圖1）。 單電源放大器，軌對軌輸出的廣告造成安全的錯覺。圖1顯示了驅動軌輸出時，典型單電源放大器的輸出擺幅。 在輸出擺幅達到最大值之前，放大器的線性就已經開始大幅下降，放大器輸出不能達到任何電源電壓。 為使直流開環增益指標達到要求，只有假設放大器處于線性工作輸出范圍。直流開環增益用分貝表示為20 log(ΔVOUT/ΔVOS)，其中VOUT為電壓輸出，VOS為輸入偏置電壓。驅動輸出為高時，VH為輸出直流開環增益測量的最大電壓。VOH為相對于輸出所能達到VDD的絕對電壓最大值。VL為輸出直流開環增益測量的最小電壓，VOL為輸出所能達到的絕對電壓最小值。VH小于VOH，而VL大于VOL。 從信號流的觀點看，運算放大器驅動ADC時，輸出限制軌對軌擺幅。圖2a中FFT圖顯示了5V系統中，放大器結合ADC對1KHz信號的響應。放大器典型的閉環帶寬約為3MHz，上升速率為2.3V/µsec。放大器輸出電壓在140 mV到4.66V擺動。在5V供電系統中，信號到電源的差距為140 mV。對這個放大器，VOL最小為比地電壓高15 mV，而VOH最大為VDD–20 mV。 圖2a通過顯示2、3、4kHz等頻率下的失真，說明了單電源供電的CMOS放大器輸出范圍的非線性。通過減少每個軌的放大器輸出信號到272 mV，在僅有ADC失真時數據理想。(圖2b) 使用單電源運放，要仔細閱讀手冊。一些單電源運放有輸出域電荷泵，允許放大器輸出擺動達到和超出供電電源軌。在任何情況下，務必要讀數據手冊和參考開環增益測試條件。 |
