運算放大器 OP-Amp (七)

帶寬是它可以響應信號的微小變化的最大速率。 兩者共同確定步進響應的總建立時間。 一些應用程序對帶寬的要求更為嚴格,並且對轉換速率的要求不是太嚴格-在啟動期間唯一可以方便使用轉換速率的實際情況就是這種情況。

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壓擺率

現在,假設您的小信號變得非常大。例如,不是1–2mV,而是2V。

現在,運算放大器感到困惑。它旨在處理小信號並在其帶寬內舒適地運行。現在我們處於大信號區域。

當然,運算放大器將「飽和」,即是其差分對之一將具有全部電流,另一個將具有「零」。

這是我們稱為用於將2V信號「傳輸」到下一級的「尾電流(tail current)」。

在這種狀態下立即更改任何電壓都是不可能的,因為它需要無限的電流才能為系統「固有」的電容充電。在我們的例子中,我們使用電容進行補償,它們可以高達10pF左右。而且我們也沒有無限的電流。

這會導致轉換速率增加!

這種大信號變化的原因是什麼? 這是因為當系統中的電源打開或來自上一級的輸入進行電源循環或切換時。在這種情況下,我們需要進行大信號分析。

讓我們再談談壓擺率的公式。

當運算放大器處於大信號模式時,運算放大器的所有偏置都會完全飽和,這就是為什麼我們需要回到庫侖定律,原因是 

 

因此

 

這是教科書中壓擺率的公式。

示例:對於TIOPA333AIDBVT,轉換速率為160mV / us,即運算放大器需要1us的輸出才能將輸出提高160mV。

帶寬還是轉換速率?

好吧,它們一起工作… 2V信號將處於「壓擺限制」狀態,直到差分對的一側被耗盡,然後一旦電流開始在被耗盡的差分側建立,它就進入「帶寬」區域……建立時間 =轉換時間+ 帶寬響應時間。

轉換速率是運算放大器可以響應輸入信號的大變化的最大速率。

帶寬是它可以響應信號的微小變化的最大速率。 兩者共同確定步進響應的總建立時間。 一些應用程序對帶寬的要求更為嚴格,並且對轉換速率的要求不是太嚴格-在啟動期間唯一可以方便使用轉換速率的實際情況就是這種情況。

但是,某些應用(例如,電動機驅動器)需要運算放大器完全打開或關閉,而此時的擺率要求更加嚴格。 歸結為將電氣信息從一個階段傳輸到另一個階段。

零件選擇

我們受到這樣做所需要的電流量的限制,這會產生壓擺率。在大信號區域中,其壓擺率;在小信號區域中,其帶寬。 對於快速運算放大器,我們可能需要高帶寬和高壓擺率。 器件選擇:高壓擺率運算放大器:ADIAD8476系列,壓擺率高於10V / us。 高帶寬運算放大器:RenesasEL5375系列,適用於100MHz以上的帶寬。

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