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?詳解運算放大器轉換速率SR (Slew Rate)-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2022-04-14 

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詳解運算放大器轉換速率SR (Slew Rate)-KIA MOS管



轉換速率SR (Slew Rate)

轉換速率是表示運算放大器的工作速度的參數(shù)。

表示輸出電壓在規(guī)定的單位時間可變化的比例。


例如,1[V/μs]表示在1[μs]內可使電壓發(fā)生1[V]的波動。


理想運算放大器可忠實地輸出任何輸入信號對應的輸出信號,但實際上還存在一種叫做轉換速率的限制。


給輸入施加上升沿和下降沿比較陡峭的矩形波脈沖時,表示輸出電壓在單位時間內可發(fā)生什么程度的變化。下圖表示轉換速率的定義。


轉換速率測量電路和波形圖

運算放大器 轉換速率


上升沿和下降沿的轉換速率按下式計算。


運算放大器 轉換速率



轉換速率按"上升沿"或"下降沿"中較慢的一方為基準進行規(guī)定。


因此,表示運算放大器輸出信號的斜率的最大值。


對于波動更劇烈的信號,輸出波形難以跟隨而發(fā)生變形。構成放大電路時,轉換速率是輸出變化的比例,因此不會發(fā)生變化。


運算放大器用于直流、交流兩者的信號放大。


運算放大器受響應速度限制,并非可處理任何信號。


在上圖所示的電壓跟隨器結構中,直流電壓輸入受到輸入電壓范圍和輸出電壓范圍的限制。


此外,帶有頻率的交流信號還受到增益帶寬積和轉換速率的制約。


此處對振幅與頻率的關系,即轉換速率加以考慮。


求運算放大器可輸出的最大頻率。

正弦波

運算放大器 轉換速率



求輸出右圖所示波形所需的轉換速率。

y=Asinωt

轉換速率是正弦波的切線的斜率,故對上式進行微分。

運算放大器 轉換速率



轉換速率為

SR=Aω ω=2πf

再者,正弦波的振幅是峰間值,VPP=2A,因此,可進行如下變形。

運算放大器 轉換速率



該頻率f被叫做全功率帶寬。

它們處于運算放大器未設定放大率的狀態(tài),即電壓跟隨器中運算放大器的可輸出振幅(在輸出電壓范圍內)與頻率的關系。例)在SR=1V/μs的運算放大器中,可輸出1VPP信號的頻率為


運算放大器 轉換速率


振幅保持不變且超過上述求得的頻率時,波形受轉換速率限制,正弦波變?yōu)槿遣?,發(fā)生失真。



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