运放的压摆率

Posted 2023-04-03 花形

 

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转换速率(压摆率)

文章目录

• 前言
• 一、转换速率(SR)是什么？
• 二、测试结果
• • 1、opa192,1MHz,1vpp压摆率测试
  • 2、opa192,2MHz,1vpp压摆率测试
• 总结

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前言

我们在看芯片手册的时候经常看到一个词Slew Rate翻译过来就是转换速率，也叫压摆率，那么这个转换速率究竟有什么用呢
我只能说大有用处，我们大家可能在搭电路的时候可能会遇到这样一张现象，明明放大的是一个正弦波，为什么经过运放之后出来变成了一个三角波或者波都扭曲失真了。特别是频率或者幅度高了之后。这一章让我们好好来探讨一下。

一、转换速率(SR)是什么？

转换速率是衡量运放速度的一个指标。单位是V/us。
假设运放工作在正弦情况，其输出电压可以表示为**Vpsin(wt);**其中Vp为峰值幅度。我们求导可以得到其变化率为：Vpwcos(wt),很显然输出电压的最大变化率为Vpw*，这个最大变化率不得超过运放的转换速率SR，即Vp*w<=SR。

二、测试结果

1、opa192,1MHz,1vpp压摆率测试

以opa192为例，转换速率为20V/us

1MHz时，Aw为1* 2 * π *1000000=6.28V/us。可以看到是小于20V/us的，这时芯片还是绰绰有余的。波形还是很好看。

2、opa192,2MHz,1vpp压摆率测试

2MHz时，Aw为1 * 2 * π *2000000=12.56V/us。可以看到虽然是小于20V/us的，这时芯片已经是很吃力了。那为什么芯片手册上写的是20V/us,我只能说这是理论的极限值，实际上呢是小于20V/us的。
所以说理想很丰满，现实很骨感！

总结

在正弦输出情况下，运放所能输出的正弦波的幅度是受转换速率SR的制约的。如果信号的频率过高，则不仅达不到预期的输出幅度。而且输出的正弦波还会产生显著失真(因为运放的速度跟不上过零处的变化率！)
通俗地讲就是输出跟不上输入了。

理想很丰满，现实很骨感！大家不要在芯片的压摆率边缘疯狂试探