Onko hyvä olla korkeampi tappotaajuus? Mitkä ovat tappionopeuden rajoitusten aiheuttamat vaikutukset?

Kääntönopeuden rajat aiheuttavat vääristymiä suurella lähtötaajuudella ja amplitudilla. Jos vahvistimesi on taaksepäin rajoitettu, ajoittaisen aaltomuodon (sini, neliö jne.) Asettaminen johtaa jotain, joka näyttää vähän kuin saha-aalto. Tämä voi luoda taajuusharmonioita, joita ei ole alkuperäisessä signaalissa, varsinkin kun lähdesignaali on puhdas siniaalto. Yleensä sinulla on oltava riittävän korkea kääntönopeus korkeimmalle taajuudelle ja lähtöjännitteelle, jota piirisi tukee.

Käännösnopeus on toinen termi kaltevuudelle. Siniaallon suurin kaltevuus on yhtä suuri kuin sen amplitudi ja sen kulmataajuus (johdannainen \ $ A \ sin (2 \ pi ft) \ $ nollaristeyksessä kohdassa \ $ t = 0 \ $ on \ $ 2 \ pi f A \ $). Joten 1 MHz: n signaalin 1 V: n amplitudilla (2 V: n huipusta huippuun) suurin kaltevuus on \ $ 2 \ pi \ kertaa 1 \ teksti {V} \ kertaa 1 \ teksti {MHz} = 6,28 \ teksti {V} / \ mu \ text {s} \ $. Jos vahvistimesi tappiotaajuus on alle \ $ 6,28 \ text {V} / \ mu \ text {s} \ $, saat kolmion aallon, jos yrität saada sen tuottamaan 1 MHz: n 1 V: n siniaallon. Huomaa, että taajuusnopeus liittyy op-vahvistimen lähtöjännitteeseen, ei vahvistukseen. Tästä huolimatta se vaikuttaa yleensä suurvahvistuspiireihin enemmän, koska signaalit ovat yleensä suurempia.

Op-vahvistimissa kääntymisnopeus ja kaistanleveys ovat yleensä yhteydessä toisiinsa – suurilla nopeuksilla toimivilla vahvistimilla on taipumus olla nopeilla käännöksillä, muuten ne eivät olisi kovin hyödyllisiä. Nopeat kääntönopeudet antavat op-vahvistimen ylittää tai soi suuremmalla lähtöliikkeellä kuin op-vahvistin, jolla on vastaava kaistanleveys, mutta hitaampi taittotaajuus. Hitaammat taajuusnopeudet voivat rajoittaa ylitystä ja sointia monissa tapauksissa. Toinen huomioitava asia on virtalähde – lähtövirran on oltava peräisin Erittäin nopeat taajuusmuuttajan op-vahvistimet vaativat erittäin matalan impedanssin virtalähteen. Tämä saattaa vaatia useiden eri arvoisten kondensaattorien sijoittamista hyvin lähelle op-vahvistinta – yleensä suuren, suurkapasitanssin ja pienten, suurtaajuisten ohituskorkkien yhdistelmä.

Käännösnopeuden rajoituksista voi olla hyötyä digitaalisten signaalien harmonisen sisällön vähentämisessä. Joillakin laitteilla on taipumus tuottaa erittäin nopeita reunoja (esim. FPGA: t), jotka, vaikka ne ovat välttämättömiä suurelle kaistanleveydelle, voivat aiheuttaa ongelmia alemman nopeuden viestinnässä. s. Nopeat reunat voivat liittyä vierekkäisiin jälkiin ja voivat aiheuttaa ylikuulumista ja symboleiden välisiä häiriöitä. Kääntymisnopeuden rajoittaminen voi lieventää tätä. Sarjatietojen lähettäminen rajoitetulla kaistanleveydellä (esim. RF-linkille) hyödyntää myös taaksepäin rajoittamisen etua signaalin kaistanleveyden rajoittamiseksi.

Kommentit

• Kyllä, rajoitettu sähkönopeus aiheuttaa vääristymiä suurilla amplitudeilla ja taajuuksilla, mutta luulisin, että sille tyypillisempää olisi alipäästösuodatus kuin harmoninen sukupolvi, joka tarvitsisi vielä suurempia slewrateja, jotta niistä tulisi merkittäviä. Slewrate-rajoitusta käytetään estämään harmonisten viestintäjohtojen käyttö.
• Se riippuu siitä, mistä signaalista ’ puhut. Täydellisellä siniaallolla ei ole harmonisia yliaaltoja, mutta taaksepäin rajoitetun vahvistimen kautta lähetetty siniaalto saa vääristymän vuoksi joitain harmonisia. Viestintäjärjestelmissä alkuaalto on neliön muotoinen aalto, jolla voi olla yliaaltoja uskomattoman korkeisiin taajuuksiin reunojen kaltevuuden vuoksi. Vääntötaajuuden rajoittaminen tekee siitä näyttävän enemmän siniaallolta ja vaimentaa sen seurauksena joitain noista harmonisista.

On olemassa useita ongelmia, jotka saattavat johtua ”liian suuresta” tappotaajuudesta:

• Käännösnopeus korreloi löyhästi op-amp-kaistanleveyden kanssa, joten paljon suurempaa op-ampia käytettäessä Todellinen vaadittu tappiotaajuus tarkoittaa, että ”teet piiristäsi herkän asioille, joihin sitä ei tarvitse” olla.

• Op-amp, jolla on suuri taajuus, on todennäköisempää soinnille . Sinun on ehkä kompensoitava piiri tämän korjaamiseksi.

• Todella nopeat op-vahvistimet eivät usein ”t kuin suoritetaan yhtenäisyyden vahvistuksella.

  Jotkut op-amp -taulukot tulevat heti esiin ja kertovat sinulle tämän. Esimerkki on OPA227 ja OPA228 . OPA228 on noin 4 × nopeampi, mutta vakaa vain vahvistuksissa, joiden arvo on 5 tai enemmän. OPA227: n sisällä on vaiheen johtosuojus, joka rajoittaa kaistanleveyttä ja antaa sen olla yhtenäinen -voima vakaana.

  Joskus op-amp-tietolomake piilottaa tämän tosiasian, esimerkiksi AD8397 -sivulla. Sen taulukkolaskussa kerrotaan s ”yhtenäisyyden vahvistus vakaa” sivulla 1, mutta sitten syvennät yksityiskohtiin ja löydät ensimmäisen kaavion sivulta 9, joka osoittaa kaistanleveyden ja vahvistuksen käyrän huipentumisen yhtenäisyyden vahvistuksella. Tämä tarkoittaa käytännössä positiivista palautetta, mikä tarkoittaa, että tarvitset vain ärsykkeen huipputaajuudella, jotta sinulla on hyvät mahdollisuudet luoda oskillaattori. Voit päätyä piiriin, joka toimii hyvin työpöydälläsi, mutta epäonnistuu muualla toisen RFI-ympäristön vuoksi.

Välität enimmäkseen menetysnopeudesta, kun lähtöjännite on suuri. (Useita volttia) Pienemmillä amplitudeilla ”välität enemmän GBW-tuotteesta. Jotkut opampit mainitsevat koko tehon kaistanleveyden, BW suurimmalla lähtö amplitudilla. Yleensä tämä määräytyy taaksepäin.

Op-vahvistimia voidaan käyttää moniin tarkoituksiin. Yleensä haluaa, että taitotaajuus on riittävän nopea, jotta op-vahvistin ei koskaan Toisaalta, jos op-vahvistinta käytetään epäjatkuvan signaalin käsittelemiseen, joka edustaa useita DC-tasoja peräkkäin, op-vahvistimen lähtö näytetään jonkin aikaa syötteen muutoksen jälkeen hidas, mutta silti riittävä, että lähtö saavuttaa vaaditun tason ennen näytteen ottamista, voi vähentää ylityksen todennäköisyyttä nopeampaan kääntymisnopeuteen verrattuna.

Toinen tapa asioiden tarkasteleminen on sanoa, että jos op-vahvistimen tulo ”luonnollisesti” on vapaa siirtymistä, joka olisi mitä halutaan tai tarvitaan lähdössä, on käytettävä op-vahvistinta, jonka taajuusnopeus on vähintään yhtä nopea kuin suurin tulon käskynopeus. Jos sisääntulo voi kuitenkin sisältää erittäin teräviä siirtymiä ja lähdön ei tarvitse toistaa niitä, kääntönopeudella rajoitetun vahvistimen käyttö voi ”ilmaiseksi” auttaa vähentämään lähdön ja kuvan siirtymien terävyyttä soittoääni tai muu epämiellyttävyys, jonka tällainen terävyys saattaa aiheuttaa. Tarvittavaa korkeamman taajuuden omaavan op-vahvistimen käyttö voi vähentää annettavan avun määrää.