广告

经常被误解的运放压摆动作

2020-04-25 14:23:57 Bruce Trump 资深模拟工程师 阅读:
运放的压摆动作经常被误解。压摆率是一个内容较多的话题,我们需要将它进行分类讨论。

运放的压摆动作经常被误解。压摆率是一个内容较多的话题,我们需要将它进行分类讨论。q9Jednc

运放输入级电路的两个输入端之间的电压通常非常小------理想情况下为零,对吗?但是,输入信号突然地改变会短暂打破反馈回路的平衡,在运放的输入端产生一个误差差分电压。这将会导致运放的输出产生变化来校正输入端的误差电压。误差电压越大,输出端电压变化得越快,直到输入端的差分电压足够大从而使得运放产生压摆。q9Jednc

如果输入足够大的信号,意味着加速器已经踩到了底,输出信号不可能变化得更快了。更大的输入并不会使输出变化得更快。图1用一个简单的运放电路解释了这个原因。闭环回路上有一个恒定的电压,使得运放输入端之间的电压为零。输入级的两个输入端之间是平衡的并且电流IS1相同地分配到三极管的两个输入端。对于该电路,当输入信号Vin是大于350mV的阶跃信号时,电流IS1只流向输入差分对管的一个三极管,该电流对米勒补偿电容C1充电或者放电。输出压摆率SR是IS1对C1充电的比例,等于IS1/C1。q9Jednc

q9Jednc

当然,有各种各样的运放电路来改善压摆率。有压摆增强电路的运放用来检测这种过载条件并且获得更多额外的电流来给C1快速充电,但是在这种情况下,压摆率还是受限制的。正端和负端的压摆率可能不完全相同。在这种简单的电路中,正端和负端的压摆率是接近相等的,但是在不同的运放中,这可能会随之变化。输入级的压摆信号(本设计是350mV)可以从100mV到1V或者更多,这取决于不同的运放。q9Jednc

但是输出端的压摆不能响应输入信号的改变。输入端过载时,输出端不能随之发生变化。但是一旦输出电压接近其最终值,输入端的误差电压重新出现在线性区,变化率逐步减小,最终得到一个平滑的稳定值。q9Jednc

在运放压摆时,并没有内在的错误------对速度没有减小或提升。但是为了避免正弦信号的严重失真,信号的频率和输出信号的幅度必须有一定的限制以保证输出信号的最大斜率不会超过运放的压摆率。图2中,正弦信号的最大斜率是正比于幅度Vp和频率的。如果压摆率较小(小于所需压摆率的20%),输出信号将会失真,类似于一个三角波。q9Jednc

q9Jednc

对运放的压摆率来说,幅度较大的方波信号有非常陡的上升沿和下降沿。最终,一部分上升和下降沿被平滑为运放的小信号,如图1所示。q9Jednc

在同相电路中,不管增益是多少,350mV的输入阶跃信号将会使运放产生压摆。q9Jednc

图3显示了输入信号为1V,增益分别为1,2,4时运放的压摆。在不同的增益下,压摆率是相同的。增益为1时,输出波形最终转换为350mV。在增益为2和4时,小信号的比例随之变大,因为反馈到反向输入端的误差信号被反馈网络衰减。如果增益大于50,该运放可能不会压摆因为350mV的输入阶跃信号将会使输出饱和。q9Jednc

q9Jednc

压摆率的单位通常是V/us,也许是因为早期的通用运放的压摆率在1V/us左右。高速的运放有1000V/us的压摆率,但是你很少看见它被表达为1kV/us或者1V/ns。而且,低功耗的运放可能写为0.02V/us,而不写为20V/ms或者20mV/us。并没有很好的原因来解释,这只是我们衡量压摆率的一种习惯。q9Jednc

查看更多请点击:《看一个TI老工程师如何驯服精密放大器q9Jednc

  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • Melexis发布先进的磁性位置传感器芯片 Melexis今日宣布,推出全新的绝对磁性位置传感器芯片MLX90376,具备强大的杂散场抗干扰能力(SFI),适用于360°旋转汽车应用。
  • CAN&485总线隔离方案多?金升阳有妙招! CAN和485都是工业通信中常用的现场总线,做好通信总线的隔离防护是产品可靠、稳定的重要前提。那么该如何做好通信总线的隔离防护呢?隔离方案众多,该如何选择适合的方案呢?本文为您解答!
  • 车规级高速CAN总线收发器——SCM3425ASA 为满足客户更高可靠性的需求,金升阳现推出满足AEC-Q100车规级测试的SCM3425ASA总线收发器。其耐压能力达-42V~42V,具有强抗电磁干扰能力,极低电磁辐射能量,以及总线引脚瞬态保护、过热保护等功能,同时支持CANFD。
  • #金升阳科技 广州金升阳科技有限公司,国家高新技术企业,已连续六年荣登广东省制造业500强榜且排名稳步提升,2022年荣获国家级专精特新“小巨人”称号,是国内集研发、生产、销售于一体的服务全球的电源解决方案提供商。 金升阳自主创立“MORNSUN”品牌,拥有8万+平方米生产基地,45条SMT生产线,自动化率高达70%,产能可达150kk/年。金升阳致力于为汽车电子、轨道交通、工业、医疗、电力、智能交通、智慧城市等领域提供一站式电源解决方案。如今,金升阳自主设计的车载级电源和芯片已在车载电池管理、电机驱动、电控三大方面拥有成熟的应用,为汽车电子行业的客户提供“无忧电源”。
  • IAR Systems更新Visual Studio Code扩展 用于代码构建和调试的IAR Visual Studio Code扩展备受市场喜爱,其最新 1.20 版进一步简化了嵌入式开发工作流程
  • 好车配好芯:车规级芯片解决方案 芯洲科技的两项自主专利加持使得产品性能指标都有一定的优势。具有完善的过流,过温以及欠压等保护机制,可满足工业及车载市场的高可靠性要求。在功率密度和效率,静态功耗和抗EMI干扰等方面具有显著优势。
  • SCT2632Q降压转换器 SCT2632Q是一款3A降压转换器,具有宽输入电压,从4.2V到60V,集成了220mΩ高压侧MOSFET。SCT2632采用峰值电流模式控制,支持脉冲跳过调制(PSM),以帮助转换器在轻负载或待机状态下实现高效率条件。SCT2632具有可编程开关频率,从100kHz到1.2MHz,带有外部电阻器,它提供了优化效率或外部组件大小的灵活性。
  • 技术文章Banner 技术文章Banner
  • CSA37F62:车规级压力触控人车交互产品 CSA37F62内部包含高性能MCU内核,高性能放大器及高精度ADC,支持多种通讯接口,适用于汽车门把手、方向盘、座舱中控屏、汽车座椅、内外饰等压力按键应用场景,带来全新的智能交互、简约美观和更具科技感的压力触控交互体验。
  • CS32A010:高性能车载智能环境检测产品 芯海科技SmartAnalog®系列的首颗智能化模拟产品CS32A010,集成高精度ADC、高可靠模拟性能、智能化控制模块及完整的片上解决方案,能够实现电压、电流、化学、生物、光电、温度、压力、烟雾探测等环境信号测量。
  • “解剖”Volvo汽车遥控钥匙 “当生活给了你酸溜溜的柠檬时,就把它做成酸甜的柠檬汁吧(随遇而安,苦中作乐)!”我打算通过拆解这个被“肢解”的遥控钥匙碎片并对其进行分析来实现这句格言。在此过程中,我也希望深入了解这些东西如何发挥作用。
  • 2022世界杯梅西和他的阿根廷大爆冷,VAR技术对足球比赛 阿根廷1:2不敌赛前被认为小组最弱的沙特阿拉伯队,成了卡塔尔世界杯开赛以来最大的冷门。上半场阿根廷队的3次进球统统被取消,此外,阿根廷还被吹了7次越位,创造世界杯纪录,阿根廷球迷在社交媒体上表示,如果不是VAR(视频助理裁判)过多的介入,上半场沙特就被阿根廷打花了,就不会出现下半场逆转的情况。VAR (视频辅助裁判)技术对足球比赛是否利大于弊?
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了