就运算扩大器而言,速度受许多要素影响。带宽或许是要考虑的第一个技能参数。比如,“此扩大器是否具有使用所需的带宽?”虽然已清晰带宽是一个要害技能参数,但就速度而言,还有必要考虑扩大器的压摆率。
压摆率
扩大器的压摆率是其输出电压的最大改变率,一般表明为V/µs。为了无失真地再现信号,扩大器有必要能够使输出信号的改变速度等于(或快于)输入信号的改变速度(见图1)。扩大器的满功率带宽是扩大器在其有限的压摆率基础上使信号不失真的最大频率。
公式可表明为:
=压摆率/2
其间:FPBW为满功率带宽
Vp为扩大器的峰值输出摆幅
压摆率对方波的影响
使用示例
咱们看一下这样一个示例:规划人员需求开发一个电路来监督工业电机的振荡,此电路是前期毛病指示器的一部分。针对该使用,规划人员确认所重视信号的最大频率为100kHz。运算扩大器用于捕捉和扩大这些振荡波形以供进一步剖析。扩大器通过3V电源供电,输出可轨到轨摇摆,因而扩大器输出上的峰值电压为1.5V。
从带宽的视点看,一般会挑选带宽比所重视信号高出一个数量级的扩大器(假定这种情况下选用单位增益)。因而在本示例中,带宽为1 MHz 的扩大器刚好满足要求。这儿以MCP6V01为例。它具有1.3MHz的带宽,其主动调零架构十分适合该电路所在的恶劣噪声环境。
接下来看一下其压摆率。MCP6V01的压摆率典型值指定为 0.5 V/µs(500,000 V/s)。将这些数字代入上面的公式中,得出的满功率带宽为:
= 500,000/ 2 (1.5) = 53 z
这表明,在100 kHz 的最大输入频率下,MCP6V01 的压摆率将受限,然后导致输出信号失真。因而,关于该使用而言,挑选一个压摆率更高的运放是更好的挑选,由于即便输入信号的频率到达100kHz,其压摆率也不受限。
在用户了解许多运放后,将发现带宽与压摆率好像直接相关,由于其间一个参数增大时,另一个也相应增大。一般,扩大器的压摆率等于其拖尾电流除以其补偿电容(扩大器内部规划的一部分)。
运放的带宽越高,其拖尾电流一般越大,因而具有更高的压摆率。不过,能够在减小补偿%&&&&&%的一起坚持相同的拖尾电流。虽然这可完成更高的压摆率,但价值是带宽下降、噪声增大和失调电压升高。别的,还有其他技能和架构可完成更高的压摆率,但关于通用运放而言,带宽和压摆率往往互相严密相随。
当然要取得这些经历,有必要通过实战或许有着满足经历的老司机来指点。
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