オペアンプがVCC / GNDに到達するのを止めているのは何ですか?


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だから私はオペアンプについて読んでいて、Ltspiceで少しシミュレーションしました。LM324 OpAmpを使用してシンプルなインテグレーターを作成し、その正のレールに近づけましたが、正確ではありません。

OpAmpが正確な正のレール値に到達しない原因は何ですか?それはそれを制限するオペアンプ内の回路ですか?


回路図はありませんか?
Mitu Raj 2017

ほとんど電源レールに到達する「レールツーレール」出力(および通常は入力も)を持つCMOSテクノロジーに基づくオペアンプがあります。あなたが出力をあまりロードしていない場合、それはそうです。
Bimpelrekkie、2017

順方向に大きく駆動されるゲートを備えたCMOSオペアンプは、Rout << 1 ohmを持つことができます。1Kohm Rloadを使用すると、Voutをレールから0.1%だけ離すことができます。たとえば、0.6uプロセスでは、FETのRoutは1 /(K * W / L * Ve)です。100uA /ボルト^ 2 * 1,000 / 1 * 5ボルトの場合、Routは1 / 0.5アンペア/ボルトまたは2オームです。Nch FETが1,000 / 1または100/1の10ストライプであると仮定します。
analogsystemsrf 2017

回答:


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ここに画像の説明を入力してください

図1. LM324オペアンプの内部回路。

出力がハイに駆動されると、ダーリントントランジスタペア、Q5とQ6がオンになる必要があることに注意してください。Q5とQ6のベースエミッタージャンクションはそれぞれオンのときに約0.7 V低下するので、この回路から予想できる最大値はV +-1.4 Vです。Q5のベース電流は100 µA電流源から供給されるため、その電圧降下も考慮に入れてください。

負に振ると、Q13はグランドへのパスを提供します。オンにするにはQ12でベースを低くする必要があるため、問題のバージョンは少し改善されていますが、似ています。

上部と下部のドライブ回路の​​各ケースをシミュレーションし、それぞれの場合の最小および最大出力電圧を確認できるはずです。次に、これらをデータシートと比較します。

負荷Ioutが増加すると(mA)、電圧範囲が低下することに注意してください。


ただし、出力ステージを単一のPNPステージ(ダーリントンなし)に置き換えた場合、はるかに優れていることにも注意してください。これが一般的に行われていないという事実は、トランジスタの限界について多くを語っています。
WhatRoughBeast 2017

そのため、一部のオペアンプ設計では、出力にVccに接続されたプルアップ抵抗があります。これにより、pチャネルMOSFETまたはPNPトランジスタの「オフ」電圧が向上します。
Sparky256 2017

問題ない。最大振幅の範囲{Vpp / Io}は、DCエミッタ電流シンクのために非常に非線形であり、Vo> 2Vdc(Veeより上)を超える最低ESRを持っています。これにより、単純な一般的なエミッタ( CE)Vce(sat)。CEは飽和するとスイッチになる電流ポンプであるため、低ESR出力の場合、少なくとも2段の共通コレクターを使用します。
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75 2017
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