运算放大器输入电压范围与输出电压范围、轨到轨的理解

输入电压范围（Input Voltage Range）

定义：保证运算放大器正常工作的最大输入电压范围。也称为共模输入电压范围。

优劣评定：一般运放的输入电压范围比电源电压范围窄 1V 到几V，比如 ±15V 供电，输入电压范围在-12V~13V。较好的运放输入电压范围和电源电压范围相同，甚至超出范围 0.1V。比如 ±15V 供电，输入范围在 -15.1V 到 15.0V，这会使得放大器设计具有更大的输入动态范围，提高电路的适应性。

当运放最大输入电压范围与电源范围比较接近时，比如相差 0.1V 甚至相等、超过，都可以叫 “输入轨至轨” ，表示为 Rail-to-rail input，或 RRI。

理解：运放的两个输入端，任何一个的输入电压超过此范围，都将引起运放的失效。 注意，超出此范围并不代表运放会被烧毁，但绝对参数中出现的此值是坚决不能超过的。

之所以叫共模输入电压范围，是因为运放正常工作时，两个输入端之间的差压是很小的，某个输入端的电压与两个输入端电压的平均值（共模）是基本相同的。 下图给出了输入电压范围和输出电压范围的示意。下方的 OP07 数据手册中，可以看出它的供电电压范围在±15V 时，其输入电压范围只有 ±14V。

轨到轨的正确理解

部分放大器数据手册的首页标有轨到轨（Rail-to-Rail,RR）的描述。它是指放大器的输入电压范围、输出电压的摆幅接近（不是等于！！！）电源电压。具体类型包括轨到轨输出（RRO）、轨到轨输入与输出（RR I/O）。

轨到轨放大器应用中需要注意以下几点：

1. 信号到正电源轨与信号到负电源轨的绝对值可能不一致。
2. 信号到电源轨与负载大小有关，负载电阻越大（负载电流越小），到轨压差越小。
3. 信号与电源轨之间存在电压差，通常为数十毫伏。

其中，特别注意第3点，轨到轨不代表信号与电源轨完全一致。尤其在单电源供电系统可能导致小信号失真。

使用TI轨到轨输出的零漂放大器OPA2335处理0~2V直流信号，OPA2335供电电源为单5V，测试中发现最低输出只有20mV,不能达到0V输出。
确认OPA2335数据手册，单5V供电，输出阻抗为10K时，低电压输出限制为15mV(典型值)，即小于15mV信号输出时将发生失真。建议更换为正、负电源供电的放大器，保证在0V附近信号不失真，提供ADA4528/ADA4522部分样品进行验证。最终工程师使用支持双电源供电的零漂型放大器完成设备整改。