运放参数

slew rate

压摆率在英文里是slew rate，简写为SR。压摆率也称转换速率。
压摆率的意思就是运算放大器输出电压的转换速率，单位有通常有V/s，V/ms和V/μs三种，它反映 的是一个运算放大器在速度方面的指标。
一般来说，压摆率高的运放，其工作电流也越大，亦即耗电也大的意思。但压摆率却是高速运放的重要指标。

rail-to-rail
运放的输出电位通常只能在高于负电源某一数值，而低于正电源某一数值之间变化。经过特殊设计的运放可以允许输出电位在从负电源到正电源的整个区间变化。这种运放成为轨到轨（rail-to-rail）输出运算放大器。

运算放大器的 rail-to-rail 特性
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?? rail-to-rail，即“轨至轨”，有时也称为“满摆幅”，是指输出(或输入)电压范围与电源电压相等或近似相等。从输入方面来讲，其共模输入电压范围可以从负电源电压到正电源电压；从输出方面来讲，其输出电压范围可以从负电源电源到正电源电压。也可以说，这是一个与供电电压密切相关的特性，对器件的输入或输出无失真动态范围有很大的影响，当 ΔV 很小时(10mV--100mV)，无失真动态范围最小电压为 VSS+ΔV，最大值为 VCC-ΔV，具有这样动态范围的运放就叫Rail to Rail运放。
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?? 理想状态下，器件的正常工作输入与输出电压范围可同时达到运放正负电源端的电压范围。实际上，器件很难达到真正的“轨至轨”。比较常见的“轨至轨”表现方式有，输入 rail-to-rail；输入达到或超过 Vee；输出比较接近 rail-to-rail；在同一器件上的输入/输出实现（或接近）rail-to-rail。这里需要特别强调，输入和输出不一定都能够承受rail-to-rail 的电压。尽管器件被指明是轨至轨，不代表器件的输入和输出都支持轨至轨。存在运放的输出或者输入不都支持轨至轨的可能，这样的话，接近输入或者接近输出电压极限的电压可能会使运放的功能退化，所以需要仔细的参考 Dasheet 是否输入和输出是否都是轨至轨。
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?? 可以看到，一些器件制造商在产品简介或 Datasheets 的中过分强调宣传这一特性，但不容回避的现实是，当器件工作在这些边界附近时，性能均会有不同程度的下降，包括，CMRR--共模抑制比；Ro--输出内阻；Avd--差模开环增益等。
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?? 传统的模拟集成器件，如运放、A/D、D/A 等，其模拟引脚的电压摆幅一般都达不到电源的幅值。例如，以供电电源为 +/-15V的运算放大器为例，为安全工作并确保性能（首先是不损坏，其次是不反相，最后是足够高的 CMRR），要求运放的输入范围一般不要超过 +/-10V，在常温下也不要超过+/-12V；而对于输出范围，负载 RL>10kohm 时一般只有 +/-11V，小负载电阻 RL<600ohm 时只能保证 +/-10V。这对器件的应用带来很多不便。　　
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?? 具备 rail-to-rail 特性的器件，一般都是低压器件（双电源 +/-5V 或单电源 +5V 供电），输入/输出电压都能达到电源值（有的输入甚至可以超过）。其原理上的秘诀便在于电流模＋NPN/PNP 互补输入结构。rail-to-rail 器件的某些设计思想，对我们自己设计电路也可以提供一些有益的思路。
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?? 即使“轨至轨”器件的输入或输出电压幅度即使达到电源电压的上下限，此时放大器也不会像常规运放那样发生饱和失真或翻转。例如，在单电源 +5V 供电的条件下，即使输入、输出信号的幅值低到接近 0V，或高至接近 5V，信号也不会发生截止或饱和失真，从而大大增加了运算放大器的动态范围。这在低电源供电的电路中尤其具有实际意义。再比如，综合比较 TLC2274（轨到轨）与 OP07（非轨到轨）的输入输出范围，可以看到，TLC2274 的动态范围可达 4.8V，而 OP07（及其它非轨到轨特性的运放）的动态范围仅 3V 左右。
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?? 轨至轨输入/输出特性，扩大了动态范围，避免了补偿输入级常见的交越问题，这种设计降低了失真，在整个输入电压范围内，甚至比比电源电压高 100mV 左右，实现了较高的共模抑制比(CMRR)，因此最大限度地提高了整体性能，非常适合驱动 A/D 转换器，而不会造成差分线性衰减。

Unity Gain Stable 是单位增益(接成跟随器)稳定。
>5 Gain Stable 当然就是增益大于5稳定。
可见单位增益稳定是比较高的要求，不是所有运放都可以做到的。
之所以如此，是因为单位增益时负反馈量最大，而负反馈量越大越不容易稳定。这是设计负反馈放大器时的一个难点。

稳定性取决于回路增益和回路相移
可以有这样的定性认识：负反馈系统回路增益(反馈深度) D 越小越容易稳定。
而回路增益 D = AOL/G，其中 AOL 是运放开环增益，G 是闭环增益。
所以 AOL 一定时，G 越大，D 越小，越容易稳定，反之，G 越小，D越大，越难稳定。

而单位增益 (unity gain) 是最低的，也就是最不容易稳定的，如果“连单位增益都稳定了”，其它情况更不在话下。

但不能为了稳定性而一味降低 D。因为 D 决定着闭环精度（或带宽），精度（或带宽）与稳定性对 D 的要求是矛盾的。
所以如果一个宽带高精度运放还能做到“unity gain stable”，就好比一个又帅又有钱的爷们，还感情专一，稀罕物啊。所以“unity gain stable”才成为一个重要的“卖点”。

如果不理解上面的“定性认识”，往下看：

对于负反馈回路，随着频率 f 升高，回路相移 φ 的绝对值在增加，回路增益 A 也在减小。其中前者是危害稳定性的，因为随着 |φ| 增加，负反馈会逐渐向正反馈“和平演变”。而后者是有利于稳定性的，因为如果闭环增益小于 1，即使是正反馈也不会发生自激（此即闭环自激振荡的“幅值条件”）。就看两个趋势谁占主导。所以如果当 |φ| 增加到 π 时，即负反馈彻底“变质”为正反馈时，A 已经抢先减小到 1 (或 0dB) 以下，系统就是稳定的。