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运算扩大器变换速率与功率带宽

2017-05-04 10:40分类:电工考证知识 阅读:

 

上述最终一个特性是变换速率。它是运放输出电压改动的最大速率。图13-16显现了输入阶跃电压时发作的景象,因为输入信号改动太快,受运放内部RC时刻常数的约束,输出端不能跟从输入电压改动。变换速率是在给定的时刻内输出电压改动的伏特数即SR=Δu/Δt。对运算扩大器,变换速率的时刻单位常用微秒。有些运放的变换速率是0.04V/μs,别的一些是70V/μs,有些运放采用了不一样电路原理和特别制作技能其变换速率到达很高的值,如AD9610,它的SR=3500V/μs,CLC220,它的SR=7000V/μs。

在高频作业时,变换速率是一个重要因素。某些运放不能迅速变换以重现输入信号。图13-17显现了一个变换速率失真的比如。

当集成运放输出电压为不失真电压,即uo(t)=Vpsinωt,uo(t)随时刻的最大改动率是:

其含义如图13-17(a),正弦波在过零点电压有最大的改动速率,为了使输出信号不失真,电压最大的改动率不能大于运放的变换速率。这么咱们可知变换速率对最高作业频率的约束。

ωmaxVp≤SR或许fmax≤ SR /6.28×Vp,这儿的SR是变换速率,单位是V/μs,Vp是输出电压的峰值,单位是V。

注目的13-17(b),输入信号是正弦波而输出信号是三角形,直线的斜率代表变换速率SR。关于一个线性扩大器,输出的信号应当与输入信号有相同形状。任何违背被称作失真。

除导致失真以外,变换率还也许阻挠运算扩大器发作最大的输出电压摆幅。大信号比小信号受更多的约束。决定因素是信号频率,输出信号起伏,和运放变换速率。

运放的功率带宽

象LM741C通用运算扩大器在15V电源时可以发作13V的最大峰值的输出信号。假如它的变换速率是 0.5 V/μs,让咱们看一下正弦波的最大频率是多少?

6.12kHz被称作运放的功率带宽。假如正弦输入信号频率显着大于6.12kHz,并且输入信号幅值大得足以驱动输出信号到13V。将有两件工作发作,(1)输出信号呈现失真;如图13-17(b)所示(2)输出振幅的峰值将比13V小。

例1

核算高速运放AD9610的功率带宽,它的SR=3500V/μS,假定运放输出信号峰峰值是20V。已知变换速率是3500V/μS,峰值是峰峰值的一半,使用公式:

55.73MHz的功率带宽是很宽的,这种运放常用于扩大视频信号等高频、高速信号。

表1运放功能示例:

器材

特色

Au/dB

Zin,Ω

CMRR,dB

带宽

MHz

变换率

V/μs

TL070

BIFET低噪声

106

1012

86

3

13

TL080

BTFET低功率

106

1012

86

3

13

TLC277

CMOS

92

1012

88

2.3

4.5

LM308

高功能

110

40×106

100

1

0.3

LM318

高功能

106

3×106

100

15

70

LM741C

通用

106

2×106

90

1

0.5

TLC27L7

CMOS低电压

114

1012

88

0.1

0.04

典型运放如LM741C的小信号的带宽是1MHz,大信号或高频信号将受翻转率的约束。

运算扩大器功率带宽比它的小信号带宽小。表13-1列出几种运放和它们的技能标准。

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