「レール to レール オペアンプについて教えてください

質問

レール　to レールのオペアンプの回路構成はどのような構成でしょうか？またそれは特有の回路でしょうか？

回答No.1

inara1

「レール to レール」には、入力側と出力側の２種類あります。
レール to レール入力の例を２つ紹介します。

資料 [1] に一般的なレール to レール入力の構成（図２）が出ています。これは、入力段が動作点の違う２種類のトランジスタからなり、入力電圧の大きさによって動作するトランジスタを切り替えるものです。切り替え点でオフセット電圧やバイアス電流が変化するので、出力信号にクロスオーバ歪が発生します。図５・図６は、クロスオーバ歪をなくすために、入力トランジスタを１種類だけとし、電源電圧を内部で昇圧することで、外部の電源電圧の範囲内ではトランジスタが飽和しないようにしたものです。

普通のオペアンプのように入力トランジスタが１種類だけだとなぜ レール　to レール入力にならないかは、資料 [2] の３６ページに説明があります。これはMOS FETの例ですが、バイポーラトランジスタの場合も同じで、pチャネルFETやPNPトランジスタを初段とした場合、最低入力電圧はGND（最低電源電圧）までになりますが、最大入力電圧は電源電圧より1V以上低くなります。逆に、nチャネルFETやNPNトランジスタを初段とした場合、最大入力電圧は電源電圧までになりますが、最低入力電圧はGNDより1V以上高くなります。資料 [2] の３９ページには、一般的なレール to レール入力の構成も出ています。

＞またそれは特有の回路でしょうか
特許回避のためにメーカによって独自の方式を採っていると思います。

[1]　http://focus.tij.co.jp/jp/lit/an/jaja019/jaja019.pdf
[2]　http://www6.eie.eng.osaka-u.ac.jp/reference/osk_0208_02.pdf

お礼

遅くなりましたが、ご回答有難うございます。