Lo que significa Rail-to-rail (RRO) (ART279S)

Hay términos técnicos modernos que aún no son bien conocidos por muchos profesionales de la electrónica. Muchos de estos términos son de gran importancia, porque la definición de características de componentes o circuitos esenciales para el correcto funcionamiento de la aplicación. Uno de estos términos es railt-rail o línea por línea (abreviado RRO - Rail to Rail Operational) que explicaremos en este artículo.

Los amplificadores operacionales convencionales, tales como el bien conocido 741, cuando trabajo en todo su rango dinámico de los voltajes de salida, no alcanzan los valores máximos correspondientes a la fuente de alimentación.

Por lo tanto, si usted alimenta un operacional de este tipo con una fuente simétrica de 12 + 12 V cuando él funciona, la señal de salida voluntad no gira entre-12 y + 12 V, pero un poco menos, porque siempre hay una cierta disminución debida a componentes externos.

De esta manera, como se muestra en la figura 1, el amplificador será tendrá una excursión de sólo entre 11,4 y-11.4, V. La pequeña diferencia que impide alcanzar los voltajes de las líneas de suministro de energía, o "rail" es debido a las pérdidas internas normales.

Figura 1-La salida de una operación común no puede alcanzar la tensión de alimentación (rail).

Decimos, por lo tanto, que esto no es un amplificador operacional de salida de excursión de voltaje rail-to-rail.

Aplicaciones modernas

Los 0,6 V a cada lado de 12 + 12 V que alimenta, no significan mucho, y en un uso normal, esta diferencia no afecta el funcionamiento de la aplicación. Sin embargo, la tendencia actual es que los circuitos operen con tensiones cada vez más bajas.

Esta manera, si usted alimenta a un operativo con 2,7 V, 1.35 V para cada fila, una caída de 0,6 V en lado o 1.2 V serían catastrófica. La salida del amplificador tendría una gama de sólo 0,3 V, lo que impide el funcionamiento del circuito, como se muestra en la figura 2.

Figura 2 – Con pérdidas bajas tensiones son inaceptables.

Si el amplificador operacional para alimentar los circuitos de lógica, convertidores y otras aplicaciones críticas es esencial que la señal de salida puede recorrer entre los valores de la línea de alimentación, es decir, ellos deben ser capaces de pasar de línea a línea o riel, como se muestra en la figura 3.

Figura 3- En las aplicaciones críticas de bajos voltajes de que la salida debe recorrer entre los valores de los voltajes mínimos y máximos.

Esta necesidad de los circuitos modernos llevó a los diseñadores crear amplificadores operacionales con las características que habilitan que sus salidas tienen excursiones en cualquier lugar cerca del máximo de los valores de las líneas de alimentación, que es, estos amplificadores tienen salida rail-to-rail.

Varios fabricantes de amplificadores operacionales en su línea de productos tienen circuitos integrados que presentan las características rail-to-rail, como se muestra en la figura 4.

Figura 4 – tenga en cuenta que el amplificador TLV2462 de Texas Instruments, cuya característica es mostrado casi alcanza las tensiones de la energía las líneas cuando se satura.

Conclusión

En aplicaciones en las que un amplificador operacional debe operar como interfaz lógica de circuitos, microcontroladores y otros dispositivos que necesitan una salida entre los valores de la línea de alimentación, puede usarse tipos especiales con características rail-to-rail.

Estos amplificadores, también llamados RRO, deben han diseñado pasos de salida pueden tanto ofrecer señales de salida en un rango dinámico completo, pero también tienen características que le permiten operar en el mismo rango.

Revisión 2017