以下文章來源于24c01硬件電子 ，作者24c01

之前討論過關于運算放大器輸出軌的問題，即運算放大器的輸出會由于內(nèi)部限制會有一個輸出電壓范圍，而且這個輸出電壓范圍也是受到溫度以及輸出電流（負載）影響，例如下圖截取自LTC2058：

就像上圖所寫，這顆LTC2058運算放大器如果是單電源供電的話，比如12V和GND，那么輸出最低的電壓只能是0V+5mV = 5mV（空載典型值）。

那么能讓運算放大器輸出0V呢？這個其實以前的推文有介紹過一種方法，就是雙電源供電，即給運放加個負壓，比如±5V供電，那么運放的輸出的最低電壓就是-5V+5mV=-4.995V，那么運算放大器自然而然的就可以輸出0V電壓了。這種方法在《新概念模擬電路基礎》里也有介紹，如下圖：

那么本文介紹第二種方法，即不加負壓供電，如何能避開這個最小輸出電壓，這個也是LTC2058里的典型應用電路（下圖截取自LTC2058的數(shù)據(jù)手冊），如下圖，藍色曲線是不增加二極管的輸出電壓曲線，紅色是輸出端串聯(lián)二極管的輸出曲線，黑色是理想運算放大器的輸出曲線（輸出完全完全軌到軌，單電源供電情況下也可以0V~VCC輸出電壓）：

上圖，是一個低端電流檢測放大電路，是一個同相比例放大器，放大倍數(shù)是101倍，輸出電壓Vout = Vsense*101。

例如同相輸入端檢流電阻上的電壓Vsense = 30uV

不串聯(lián)二極管的情況：

理想運算放大器（輸出完全軌到軌）輸出電壓Vout為30uV*101 = 3.03mV。

然而實際運算放大器（輸出到電源軌會有幾mV~十幾mV甚至更多的電壓差，尤其是非軌到軌運放）。由于是單電源供電，而且3.03mV＜5mV（運放能輸出的最低電壓），所以本例子中LTC2058輸出為5mV。

加二極管的情況（假設二極管壓降1V）：

理想運算放大器輸出電壓為1V+3.03mV，減去二極管壓降最終輸出3.03mV。

**實際運算放大器輸出電壓為1V+3.03mV（大于最小輸出電壓5mV），由于二極管在反饋環(huán)內(nèi)，所以說最終輸出電壓仍然是3.03mV。那么這樣就避免了單電源供電的應用場合下觸及輸出最小電壓的問題了。**如下圖：

運算放大器輸出串聯(lián)二極管的仿真電路，可以看到避開了輸出軌的輸出最低電壓：

運算放大器輸出端去掉二極管后的輸出電路，可以看到受到輸出軌的最小輸出電壓影響：

運算放大器輸出端去掉二極管后，使用雙電源供電，可以看到也避開了輸出最小電壓：

總結：這個方法可以在不加負壓供電的同時有效的避開運放的最小輸出電壓（輸出軌最低點問題），不過由于增加了二極管的壓降Vf，也會導致最終的輸出最高電壓（二極管陰極電壓）受限，比如不加二極管時最高時輸出5V，那么加了二極管后，最終輸出電壓只能是5V-Vf。這個電路優(yōu)點很明顯，缺點也很明顯。當然就算加了二極管，也無法真正輸出0V，因為會受到失調(diào)電流和失調(diào)電壓的影響。