从输入来说, 其共模输入电压范围可以从负电源到正电源电压; 从输出来看, 其输出电压范围可以从负电源到正电源电压.
  rail-to-rail翻译成汉语即“轨至轨”，指器件的输入输出电压范围可以达到电源电压。
传统的模拟集成器件，如运放、A/D、D/A等，其模拟引脚的电压范围一般都达不到电源，以运放为例，电源为+/-15V的运放，为确保性能（首先是不损坏，其次是不反相，最后是足够的共模抑制比），输入范围一般不要超过+/-10V，常温下也不要超过+/-12V；输出范围，负载RL>10kohm时一般只有+/-11V，小负载电阻(600ohm)时只能保证+/-10V。这对器件的应用带来很多不便。　　
  rail-to-rail的器件，一般都是低压器件（+/-5V 或 single +5V），输入输出电压都能达到电源（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。
“轨到轨（rail-to-rail）”的特性即:它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与翻转。例如，在5V单电源供电的条件下，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。
 TLC2274（轨到轨）与OP07（非轨到轨）的输入输出范围如表2（厂家给出）及图2（实际测定）。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。
[COLOR=red]TLC2274与OP07的输入输出范围[/COLOR]
芯片型号 电源电压（V） 最高峰值输出电压（V） 最低负峰值输出电压（V） 实际动态范围（V）
TLC2274     +5              4.93                    0.09                4.8
OP07        ±2.5            4                      1                   3

  有一类特殊的放大器具有非常低的端边占用电压（headroom）要求，称之谓输出摆幅与供电电压相同（轨至轨rail to rail）放大器。由于它们独特的功能可工作在它们的输人and/or输出范围的极限值。在或接近地and/or接近正端（在几个毫伏之内）。这样就显著地增大了系统的动态范围。达到几乎整个电源电压范围。
  传统的运算放大器输入设计或者采用NPN双结型晶体管（BJT)—该型器件具有高带宽,较低的噪声和低漂移优点，但消耗的电流较大—或者采用场效应结型晶体管（JFET）．该型器件具有非常高的输入阻抗，非常低的漏（偏置）电流和低失真优点。
  不幸的是，两种设计都要求在双电源即+和-电源下工作并且要求在每一端有2～3V的端边占用电压（heallroom）以便有效地工作在它们的线性范围之内。
  轨至轨放大器采用一种特殊的输入结构，采用背靠背NPN和PNP输入晶体管和双折式共射共基放大电路使输入可达到每一个电源端点的几个毫伏之内。
  传统运放的输出级使用一个按AB类工作安排的NPN-PNP射极跟随器对．输出摆幅受到每个晶体管的Vbe, 外加串联电阻上IR压降的限制。轨至轨放大器的输出从NPN-PNP对结构的集电极引出,输出摆幅仅受到晶体管Vcesat（该值可以仅为几个毫伏，这取决于集电极-发射极间的电流）、Ron和负载电流的限制。
  一个轨至轨放大器特性好到什么程度的标志是它在零电压或接近零电压时保持线性的能力。