Analog Tipp Ist ein Rail-to-Rail-Eingang beim OP immer von Vorteil?

Operationsverstärker (OP) mit Rail-to-Rail-Eingangsstufen sollen in Schaltungen mit kleinen Versorgungsspannungen den maximalen Störspannungsabstand einhalten. Eine Rail-to-Rail-Eingangsstufe besteht...

Anbieter zum Thema

Schulz-Electronic GmbH

Bicker Elektronik GmbH

Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd.

Analog Devices

Operationsverstärker (OP) mit Rail-to-Rail-Eingangsstufen sollen in Schaltungen mit kleinen Versorgungsspannungen den maximalen Störspannungsabstand einhalten. Eine Rail-to-Rail-Eingangsstufe besteht aus zwei parallel geschalteten Differenz-Eingangsstufen: einer PNP-Stufe, die Eingangsignale bis an die negative Versorgungsspannung erlaubt und einer NPN-Stufe, die Eingangsignale bis an die positive Versorgungsspannung zulässt.Liegt am Verstärkereingang eine Gleichtaktspannung an, die einen kleineren Abstand als 0,7 V zur negativen oder positiven Versorgungsspannung (Vs) hat, so arbeitet nur eine der beiden Eingangsstufen. Es treten dann nur die Fehler (Offset-Spannung und Bias-Strom) der jeweils aktiven Stufe in Erscheinung. Die Fehler einer Rail-to-Rail-Eingangsstufe ändern sich aber in Abhängigkeit der angelegten Gleichtaktspannung: liegt eine Spannung von 0,6 V am Eingang, so beträgt die Offset-Spannung zum Beispiel 400 µV; steigt die Spannung auf 0,8 V, kann sich die Offset-Spannung sprunghaft auf 50 µV ändern. Wird ein OP mit einer Verstärkung größer V = 1 betrieben, so ist eine Rail-to-Rail-Eingangsstufe nicht unbedingt erforderlich. Der vorher beschriebene Effekt lässt sich mit einem einfachen Single-Supply-Operationsverstärker ohne Rail-to-Rail-Eingang wie dem AD8627 umgehen. Wird der Baustein mit 5 V versorgt, so kann die Gleichtaktspannung zwischen 0 und 62,5 V beliebig verändert werden ] ohne dass ein Sprung in der Offsetspannung auftritt.Für Anwendungen, in denen Eingangssignale bis zur negativen Versorgung oder bis zur positiven Versorgung fehlerfrei übertragen werden müssen, eignet sich der AD8027. Bei diesem Rail-to-Rail-Operationsverstärker kann über einen „Select“- Anschluss festgelegt werden, ob die Übergangsverzerrung an der negativen oder positiven Versorgungsspannungsseite erscheint. Produkte aus der Digi-Trim-Familie wie das Modell AD8605 zeigen nur geringe Übergangsverzerrungen. Wird ein Operationsverstärker invertierend betrieben, so bestimmt das Potenzial am positiven Eingang die Gleichtaktspannung. Bleibt dieses Potenzial konstant, gibt es auch keine Übergangsverzerrungen.

(ID:125174)