一个奇特的轨对轨运放OPA340

介绍这个奇特的运放前，我们先了解一下轨对轨（rail-to-rail，也有简写为r2r的）运放的特点。

1）轨对轨运放的基础知识

一般的运放，其输入和输出电压都在供电电压之间，而且有一定间隔，如常用的NE5532运放，在供电为±15v时，输入只能在±13v之间，输出最大摆幅为26V：

而轨对轨运算放大器，指的是放大器输入或者输出电压摆幅非常接近或几乎等于电源电压值的一类放大器。轨对轨运放可以增大信号的输入或者输出范围。

但是，并不是所有的rail-to-rail 运放输入和输出都接近电源，有的只是输入、有的只是输出，当然也有的输入输出都是rail-to-rail 的。

例如我们常见的运放LM358，虽然只有输入的低电压能达到与负电压相等，也被归类为r2r运放：

由上面的基础知识，一般运放的输入电压，要求在正负电压之间；如果使用的是输入轨对轨的运放，输入电压范围可以达到很接近电源电压，但是一般是不能超过的。所以，当输入的信号是负电压时，运放如果要准确地采集，一般要求有负电源供电。

2）轨对轨运放OPA340的特性

本文要讲的这个运放OPA340，有个奇特的性质，它的输入可以超出电源电压范围：达到正电源之上0.3V，负电压之下0.3V。

利用这个特性，可以只用单电源供电，而采集到负电压，TI的官方手册中，有如下参考电路：

这实质上是个最基本的反向比例放大电路。

我们先假设它由正负双电源供电，显然它是可以工作的；由于运放的正输入端接到了0V，依据虚短的特性，其负输入端也接近0V，实际上应该在0V上下一点点都有可能。

如果使用单电源供电，即运放的供电负为0V，则有可能出现负输入端超出负电源电压的情况，大部分的运放在这种条件下是不能正常工作的。而OPA340运放特殊的性质，输入可以达到供电电压之外一点点，所以这个电路使用OPA340运放是可以正常工作的。

于是出现了这个奇特的电路，单电源供电的运放，将输入的负电压转换成了正电压。

大家可以思考一下，这个特性还能有什么特殊的应用呢？

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