1.7 上拉电阻及其取值
双极性运算放大器的输出结构如图1-9(a)所示。这种输出结构在运算放大器的工作电源电压较高时没有什么特别的地方,但随着便携、低功耗系统应用的日益普遍,希望运算放大器工作在比较低的电源电压的情况日益普遍,比如说工作在与单片机等同样的单5V电源时,这种输出的结构就会出现比较大的问题。
我们来分析一下电路的最大输出电压是多少:VO的输出最高只能达到VCC-1.4V(T1和T2的be结正向压降之和)。这时Rb上没有压降,因而也就不能为T1提供基极电流Ib1,也就没有Ie1,也就没有Ie2,也就不能提供IL,也就不能接任何负载RL。
为了使运算放大器在低电源电压工作时有较高的输出幅值(摆幅),可以在其输出端加接一支上拉电阻RS,如图1-9(b)所示。的阻值可以由负载电阻RL与需要输出的最高幅值VOMAX所决定:
但要注意,过小的RS将导致运算放大器在输出最低电平时出现过大的灌电流而烧毁。所以,在保证不出现超过运算放大器所允许的灌电流最大值IMAX,上拉电阻RS应该满足:

我们来分析一下电路的最大输出电压是多少:VO的输出最高只能达到VCC-1.4V(T1和T2的be结正向压降之和)。这时Rb上没有压降,因而也就不能为T1提供基极电流Ib1,也就没有Ie1,也就没有Ie2,也就不能提供IL,也就不能接任何负载RL。
为了使运算放大器在低电源电压工作时有较高的输出幅值(摆幅),可以在其输出端加接一支上拉电阻RS,如图1-9(b)所示。的阻值可以由负载电阻RL与需要输出的最高幅值VOMAX所决定:
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但要注意,过小的RS将导致运算放大器在输出最低电平时出现过大的灌电流而烧毁。所以,在保证不出现超过运算放大器所允许的灌电流最大值IMAX,上拉电阻RS应该满足:
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这种方法带来的另一个弊端是显著增加了电路的功耗。比较理想的方法是选用所谓的轨-轨(满幅度)输出运算放大器来构成放大器。


