Rail-to-Rail Outputs and Beyond-the-Rails Inputs: The Inside Story on Micropower Op Amps APPLICATION NOTE
发布时间：
2019-03-28
类型：
应用笔记或设计指南，设计参考、应用指南
品牌：
Maxim（美信）
型号：
MAX4240; MAX4244; MAX4041; MAX4042; MAX4162; MAX4163; MAX4242; MAX4291; MAX4292; MAX492
该应用笔记深入阐述了低功耗、低电压运算放大器在电池供电手持系统设计中的关键作用，重点分析了共模输入电压范围、输出电压摆幅、噪声及供电电流等核心性能参数。资料详细介绍了Maxim的Beyond-the-Rails运算放大器家族，其独特的输入结构将共模输入电压范围扩展至正负电源轨之外，并深入探讨了输入保护电路、输入偏置电流、输入阻抗以及Rail-to-Rail输出级的设计原理与性能表现。针对文中所述的Maxim品牌器件，在世强硬创平台上由世强先进（深圳）科技股份有限公司授权代理并提供技术支持及采购服务。用户可依托平台获取原厂授权的正品器件，并利用专职FAE团队进行专业的选型指导、设计验证及调试支持。相关产品支持单件起订、在线下单、样品申请及批量询价，且库存充足，能够覆盖从研发打样到量产的全生命周期采购需求，从而有效缩短供应链响应周期，加速产品开发与上市进程。
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MAX4240–MAX4244单通道/双通道/四通道、+1.8V/10μA、SOT23、超轨运算放大器
Rev 3
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| 测试报告 - 英文 |
MAX424EUA+塑料封装器件MAXIM集成可靠性报告
April 28, 2015
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MAX4040–MAX4044单通道/双通道/四通道、低成本、SoT23、微功耗、轨到轨i/o运算放大器
Rev 1
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| 测试报告 - 英文 |
MAX4291EXK塑料封装器件可靠性报告
October 15, 2008
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MAX4291/MAX4292/MAX4294 Ultra-Small, 1.8V, μPower, Rail-to-Rail I/O Op Amps
Rev 3
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| 测试报告 - 英文 |
MAX4042ESA+塑封器件可靠性报告
November 24, 2008
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MAX4162/MAX4163/MAX4164 UCSP、微功耗、单电源、10V、轨到轨I/O运算放大器
Rev 4
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MAX4162ESA+T塑封器件可靠性报告
February 4, 2014
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MAX404视频运算放大器
Rev.0
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| 测试报告 - 英文 |
MAX4294EUD塑料封装器件可靠性报告
October 15, 2008
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| 数据手册 - 中文 |
MAX3654 评估板
Rev 1
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| 测试报告 - 英文 |
MAX4163EBL+T芯片级封装可靠性报告
May 6, 2016
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| 数据手册 - 英文 |
UCSP, Micropower, Single-Supply, 10V, Rail-to-Rail I/O Op Amps
Rev 3
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| 测试报告 - 英文 |
MAX492xxA塑封器件可靠性报告
Rev. A
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评估：MAX1636
REV 2
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MAX4292EBL塑料封装器件可靠性报告
Rev. A
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MAX3654评估套件
Rev 1
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MAX4040Exx塑封器件可靠性报告
Rev. B
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MAX492/MAX494/MAX495 Single/Dual/Quad, Micropower,Single-Supply Rail-to-Rail Op Amps
Rev 2
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MAX4413EKA塑料封装器件可靠性报告
Rev. A
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MAX9025–MAX9028 UCSP, 1.8V, Nanopower, Beyond-the-Rails Comparators With/Without Reference
Rev 1
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| 测试报告 - 英文 |
MAX4450ExK塑料封装器件可靠性报告
Rev. A
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MAX9117–MAX9120 SC70，1.6V，毫微功耗，超轨比较器，带/不带基准电压源
Rev 4
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MAX4167ExA塑料封装器件可靠性报告
REVISION I
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| 数据手册 - 中文 |
MAX4928A/MAX4928B DisplayPort/PCIe无源开关数据手册
Rev 1
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MAX4321EUK塑料封装器件可靠性报告
Rev. A
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DisplayPort/PCIe无源交换机
Rev 1
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| 测试报告 - 英文 |
MAX4245AxT塑封器件可靠性报告
Rev. A
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| 数据手册 - 英文 |
MAX4929E HDMI 2：1低频转换开关
Rev 0
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世强AI
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应用/方案
铁路到铁路：铁路运输和运算放大器的电子应用说明
本文探讨了轨对轨运算放大器（op amps）的工作原理和特性。文章首先通过类比铁路的“轨对轨”概念，引出运算放大器中“轨对轨”的概念，并解释了为何某些输入和输出可能低于、接近或略高于电源轨。接着，文章详细介绍了轨对轨输入和输出的工作原理，包括不同类型的输入级（如MOS、双极型和CMOS）以及它们在温度稳定性、输入阻抗、频率响应和偏移电流等方面的性能差异。此外，文章还讨论了如何通过数据手册了解运算放大器的关键性能参数，如输入共模范围、输出摆幅等。最后，文章总结了轨对轨运算放大器在不同应用中的优势和使用方法。
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交流耦合放大器无需直流偏置应用注意事项
本文介绍了一种无需直流偏置电阻的交流耦合放大器设计。该设计适用于电容式传感器和其他高阻抗信号源，通过使用新型运算放大器实现。这些运算放大器具有宽输入共模电压范围，能够在整个电源电压范围内工作。通过结合NPN和PNP差分对输入级，实现零输入偏置电流，从而无需外部电阻提供直流路径。这种设计具有超高的输入阻抗，适用于低频应用，且无需直流偏置电阻。
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MAX4080光耦将高压侧电流传感器扩展至1kV应用说明
本资料介绍了利用电流检测放大器和光电耦合器扩展高压应用中高侧电流传感器的操作电压范围至1,000伏的设计方案。该电路利用光电耦合器的隔离屏障将1,000伏系统的两侧分开，通过运算放大器消除光电二极管的非线性漂移，提供与1kV电源负载成比例的准确输出电压。资料详细描述了电路原理、元件选择、电路图和测试结果。
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运算放大器的发展趋势反映了电子工业的进步
本文探讨了运算放大器（op amp）在模拟电路设计中的发展趋势。随着电子设备市场的增长，对高性能运算放大器的需求不断上升，包括更高的带宽、更低的功耗和更高的精度。尽管在性能规格上有所提升，但理想的运算放大器仍是一个神话，设计上需要不断进行权衡。文章讨论了针对不同应用优化运算放大器的策略，如低功耗、小封装、高精度等，并介绍了针对音频和视频应用的特殊运算放大器。此外，文章还强调了工艺技术的进步如何推动运算放大器的发展，以及如何满足行业不断增长的需求。
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Engineering Journal 第39期：免调节中频VCO的实现（第一部分）/蜂窝式手机中的噪声控制
本资料主要介绍了多种类型的电子元器件，包括模拟和数字转换器（ADC）、数字模拟转换器（DAC）、电压控制振荡器（VCO）等。资料详细描述了这些元器件的技术参数、应用场景和性能特点，例如采样率、分辨率、功耗、工作电压等。此外，还涉及了相关元器件的封装类型、ESD防护等级以及与微处理器和LED等设备的接口方式。
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Engineering Journal 第四十三期:改善2.5G和3G手机的发送效率/ADC中的ABC：理解ADC误差对系统性能的影响/改进风扇控制：关于风扇控制的考虑
该资料详细介绍了ADC（模数转换器）的工作原理、性能参数以及在不同应用场景下的表现。内容包括ADC的模拟输入范围、数字编码、DNL（差动非线性）和INL（积分非线性）误差，以及ADC的参考稳定性、温度漂移、信噪比（SNR）、总谐波失真（THD）和信噪比加失真（SINAD）等关键性能指标。资料还涉及了ADC在不同频率下的性能表现，包括第二谐波和第三谐波的幅度，以及FFT（快速傅里叶变换）分析结果。
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MAX4162扩展标准运算放大器输入电压范围应用说明
本文介绍了如何通过使用MAX6771低 dropout电压调节器，扩展CMOS运算放大器（MAX4162）的输入电压范围。该电路利用自身输出电压来提升LDO的输入电压范围，从而实现更宽的电压范围操作，同时保持高输入阻抗和极低的输入偏置电流。电路在±20V电压范围内线性度优于1ppm，适用于工业电路等需要较大电压摆幅的应用。
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MAX4162偏置电源为低功率盖革-米勒管供电
本文介绍了一种为盖革-缪勒管提供高压偏置电源的设计，该电源具有体积小、功耗低的特点。文章详细讨论了盖革-缪勒管的工作原理、高压偏置电源的设计要点，以及如何通过使用多级电压倍增器和升压转换器来降低功耗和体积。此外，文章还提供了电路图和性能参数，并对电路的布局和设计注意事项进行了说明。
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电流接收器/源电路的变化与单个运算放大器的应用说明
本文分析了五种恒流电路的设计差异，讨论了性能数据，并说明了某些电路设计在精度、动态阻抗和合规范围之间的不同权衡。文章介绍了使用运算放大器和离散外部晶体管实现的恒流源/吸收器电路，包括不同版本的电路及其性能特点。文中还提供了计算不同电路输出电流的公式，并展示了动态阻抗和输出电压范围的数据图表。
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锯齿波发生器具有~1%线性度和>80dB动态频率范围应用说明
本文介绍了一种低成本、高线性的电压控制锯齿波发生器，该发生器由两个集成电路和一些相关组件组成，成本低于3美元，并产生相同频率的辅助方波。该发生器适用于多种应用，其锯齿波通常用于扫描另一个发生器的频率。该发生器具有1%以下的线性度和大于80dB的动态频率范围，通过调整R1和C1的值，可以设置输出频率，并可通过选择合适的R1和C1值来最小化有限tr对VCO线性度的影响。
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Engineering Journal 第六十四期 不平衡双绞线会造成抖动/负电荷泵在WLED背光应用中提供与电感电路相媲美的高效/简化Li+电池充电器测试
本文探讨了不平衡双绞线在数字视频传输中引起的抖动问题，分析了差分耦合电缆的线对内传输偏移对信号的影响，并提出了通过测量差模-共模转换来预测和评估电缆性能的方法。文章还介绍了负电荷泵在WLED背光应用中的高效性，以及如何根据不同的电池电压和LED电压选择最佳功率传输模式来提高效率。
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Op-Amp Inputs Provide Ultra Low-leakage Clamps 解决方案
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对元件偏差不敏感的陷波器解决方案
本资料主要介绍了MAX4075和MAX4198两款电子元器件的应用设计。内容涉及 notch-filter 频率响应、电路图、元件参数、电压值等，并展示了RC滤波器的设计原理。
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非标准终端电压锂电池充电应用说明
本文介绍了如何通过添加双运算放大器和一些其他组件来调整锂离子电池充电器的充电电压，使其在标准锂离子电池的电压范围内（3.6V至4.2V）进行调整。文章详细描述了如何修改标准IC充电器的应用电路，以适应不同终止电压和更高电流率的锂离子电池。文章中提到了MAX1737和MAX4163等元器件的应用，并提供了充电曲线图和相关的技术参数。
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锂离子（Li+）电池模拟器应用说明布局注意事项快速指南
本文介绍了锂离子电池充电器模拟器的布局指南。内容包括电路基本布局、功率路径、输入电阻、TIP35晶体管的热管理以及多层板布局示例。文章强调了关键组件的放置和连接，以确保电路的准确性和稳定性。
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双斜率ADCs精密校准应用说明
本文介绍了如何对双斜率模数转换器（ADC）进行精确的实时校准。通过使用模拟开关配置电路，实现了零点和满量程输出码的获取。文章详细描述了电路设计，包括使用锂离子电池、传感器、差分放大器和双斜率ADC，以及用于偏移、零点和满量程校正的电路。通过“偏移翻转”技术，实现了ADC的实时校准，提高了手持设备的测量精度和可靠性。
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恒功率驱动器是一种简单、高效、廉价的应用注意事项
本文介绍了一种基于MAX4211F电流检测放大器和乘法器以及MAX4163运算放大器的恒功率驱动电路。该电路能够通过检测负载电流和电压，输出与负载瞬时功率成正比的电压，并通过PWM信号控制MOSFET，实现对负载的恒功率驱动。电路具有简单、高效、低成本的特点，适用于需要恒功率驱动的传感器和执行器系统。
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ARTICLE IoT AND SMART ENERGY New Smart Energy Technology Boosts Battery Life for IoT Devices 解决方案
随着物联网（IoT）设备的增多，对电池寿命的要求越来越高。本文探讨了如何通过智能能源技术延长这些设备的电池寿命。文章强调了低功耗微控制器、传感器和高效能量收集设备的重要性，并介绍了nanoPower技术如何通过降低静态电流和优化电源消耗架构来提高能效。文章还通过烟雾探测器的例子说明了如何通过关闭电路来节省能量，并展示了新型智能能源架构如何通过智能系统架构和先进组件的结合，提升系统电池寿命和可靠性。
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Engineering Journal Volume Sixty-Four:Unbalanced Twisted Pairs Can Give You the Jitters!/Negative Charge Pumps Achieve Inductor-Like Efficiency for WLED Backlights/Simplified Li+ Battery-Charger Testing 解决方案
本文探讨了不平衡双绞线对数字视频信号的影响，分析了不平衡双绞线导致的信号抖动现象，并提出了通过测量差分到共模转换来预测抖动的电缆测试方法。文章还讨论了内部对齐偏差的误解，并强调了直接测量差分到共模转换作为最直接、灵活和经济的测试方法的重要性。
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DAC和运放产生可变负控制电压
本文介绍了一种利用单电源DAC和运算放大器产生可编程负控制电压的简单电路。该电路将单电源DAC的输出转换为0V至-5V的可变负电压。与早期需要正负电源轨的DAC相比，该方案具有更低的工作电压、更高的速度和更小的封装尺寸。电路通过微控制器控制DAC输出，并通过运算放大器进行倒相和放大，实现负电压输出。
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简化锂离子电池充电器测试参考设计
本文介绍了Maxim公司提供的电池仿真电路，用于加速和真实地测试锂离子电池充电器，而不使用实际电池。该电路模拟了单个锂离子电池的行为，包括终止电压和充电电流。通过模拟充电过程，可以快速测试充电器，而不必等待实际电池充电。该设计适用于标准CC-CV型锂离子电池充电器，并可根据需要调整终止电压和完全放电电压。
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