放大器輸入、輸出電壓范圍圖文分析-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2022-06-17
由于工藝限制放大器的輸入電壓范圍、輸出電壓范圍和供電電壓之間存在電壓差。在設計中，應確保電路在信號處理中不會因為放大器的輸入、輸出限制導致失真。
輸入電壓范圍（Input Voltage Range），是指放大器兩個輸入端引入信號的電壓范圍，也稱作共模輸入范圍（Input Common-Mode Voltage Range）。
在數據手冊中給出的方式有兩種，其一，直接提供輸入電壓范圍。如圖2.2，ADA4077在±15V供電時，輸入電壓范圍在-13.8V至+13V。
圖2.2 ADA4077輸入特性參數
其二，以供電電源軌為參考的輸入電壓范圍，如圖2.168，ADA4807的共模輸入范圍是-Vs-0.2V 至Vs+0.2V。
其中，-Vs表示放大器負電源供電電壓，+Vs表示放大器正電源供電電壓。當電源電壓是±2.5V時，輸入電壓范圍為是±2.7V。
圖2.168 ADA4807輸入特性參數
當輸入信號超出放大器的輸入電壓范圍，將發生削波現象。如圖2.169，ADA4077組建緩沖器電路，使用±15V供電，信號源Vin提供幅值為±15V，頻率為5KHz的正弦波。
圖2.169 ADA4077輸入電壓限制仿真電路
電路瞬態分析的如圖2.170，輸入信號V（in）是正弦波幅值為±15V頻率為5KHz，但是輸出信號V(out)的發生失真，在波峰處被削平，最高輸出電壓為13.55V，最低輸出電壓為-13.39V。
圖2.170 ADA4077輸入電壓限制瞬態分析結果
高飽和輸出電壓擺幅（High Saturated Output Voltage Swing，VOH）簡稱高輸出電壓,與低飽和輸出電壓擺幅（Low Saturated Output Voltage Swing，VOL）簡稱低輸出電壓，是指放大器在給定電源電壓和負載時,輸出信號的電平能達到最高與最低電壓。
數據手冊中給出的方式有兩種，其一，直接提供高、低輸出電壓值。如圖2.3，ADA4077在±15V供電，驅動1mA負載時，低輸出電壓為-13.8V，高輸出電壓為+13.8V。
其二，以電源軌供電電壓為參考的輸出電壓擺幅。如圖2.171，ADA4807在輸出負載為1KΩ時，低輸出電壓典型值為-Vs+0.07V ，高輸出電壓典型值為+Vs-0.04V。
其中，-Vs表示放大器負電源供電電壓，+Vs表示放大器正電源供電電壓。如果電源電壓是±2.5V時，低輸出電壓為-2.43V，高輸出電壓為2.46V。
圖2.171 ADA4807 輸出電壓擺幅
高、低輸出電壓的限制與工作溫度相關。如圖2.172，ADA4077的高、低輸出電壓隨溫度升高而變大。因此，在遲滯比較器、波形整形等應用時需要結合溫度、功耗信息設計門限閾值。
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