Rentang tegangan input dari opamps

Saya mengerti bahwa, untuk opamp ideal, Vo dibatasi oleh Vee dan Vcc (yaitu; Vee <Vo <Vcc).

Tapi, bagaimana dengan rentang tegangan input? Berapa kisaran tegangan input yang diizinkan di mana opamp bekerja secara normal? Bisakah kita menerapkan tegangan Vn dan Vi yang di bawah Vee atau di atas Vcc? Untuk opamp catu daya tunggal, dapatkah kita menerapkan tegangan input negatif?

Apakah opamp menjadi ideal, praktis, rail to rail mengubah jawaban pertanyaan ini?

• Dalam operasi normal, V + dan V- sama. Jika berbeda, op-amp digunakan sebagai pembanding.

• Spesifikasi penting dalam memilih op-amp adalah kisaran "input mode-umum". Tegangan pada input harus dalam kisaran ini untuk operasi yang tepat.

• Beberapa op-amp adalah "RRIO" atau input / output rail-to-rail. Seperti yang mungkin Anda tebak, ini berarti rentang mode input umum beralih dari Vee rail ke Vcc rail.

• Beberapa op-amp yang hanya menyertakan Vee rail dalam rentang mode-biasa disebut sebagai op-amp "pasokan tunggal".

Berikut adalah spesifikasi dalam lembar data LM324:

Penting untuk dicatat bahwa beberapa op amp dapat berperilaku sangat aneh jika salah satu voltase input terlalu dekat dengan rel pasokan. Jika sebuah op amp memiliki rentang tegangan mode-umum yang memanjang hingga 0,5 volt, misalnya, itu akan dengan jelas menyiratkan bahwa jika kedua input di bawah 0,5 volt op amp mungkin tidak dapat membedakan mana yang lebih tinggi. Pada beberapa op amp seperti itu, input yang berjalan di bawah 0,5 volt mungkin dianggap lebih tinggi dari input lainnya - bahkan jika input lain jauh di atas 0,5 volt.

(1) Apa yang mereka semua katakan.

(2) Perhatikan bahwa beberapa opamp dapat berayun ke sedikit di luar rel suplai - ini dicapai dengan menghasilkan voltase di dalam opamp yang memberinya voltase pengoperasian yang benar-benar lebih lebar daripada yang dipasok.

(3) Perhatikan bahwa rentang mode umum adalah voltase yang diperbolehkan yang input Eitherm HARUS berada di dalamnya. Itu bukan perbedaan di antara mereka. Jika salah satu berada di luar jangkauan maka tidak dijamin berfungsi.

Kisaran tegangan input dapat bervariasi, tetapi harus berada dalam tegangan suplai (Anda mungkin melihat beberapa yang bisa pergi misalnya 0.3V di atas / di bawah) jadi jika catu daya tunggal maka tidak boleh ada tegangan negatif.
Itu tergantung pada bagaimana tahap input diferensial diatur, beberapa opamps menggunakan pasangan input komplementer (P-channel dan N-channel secara paralel) untuk mencapai input rail to rail, masing-masing pasangan meliputi bagian dari jangkauan.
Secara umum akan ada informasi tentang rentang input mode umum dalam lembar data, berikut adalah contoh opamp tanpa rentang input rel ke rel (spesifikasi untuk +/- 5V):

Spesifikasi yang Anda cari disebut "input mode umum", dan hampir selalu terbatas pada rel pasokan. Pada banyak opamps, terbatas pada sedikit kurang di satu atau kedua arah.

Anda dapat mengambil opamp normal dan membuatnya dengan rentang tegangan input besar melebihi batas pasokan dengan meletakkan pembagi resistor di depan setiap input. Tegangan offset input juga dikalikan dengan nilai yang sama, dan itu akan mengurangi penolakan mode umum sejauh pembagi tidak benar-benar cocok.

Jika sinyal input Anda adalah AC, maka Anda bisa mendapatkan rentang mode umum input yang sangat besar dengan kopling transformator.

Tetapi perhatikan di inverter input ke resistor yang terhubung ke input pembalik dengan mudah bisa jauh lebih besar dari batas op amp. Fungsi sirkuit keseluruhan seringkali dapat menjaga input pembalik berada dalam jangkauan.