Est-il bon davoir un taux de balayage plus élevé? Quels sont certains des effets dus aux limitations de la vitesse de balayage?

Les limites de vitesse de balayage provoqueront une distorsion à haute fréquence et amplitude de sortie. Si votre ampli est limité en vitesse de balayage, la mise en forme donde périodique (sinusoïdale, carrée, etc.) donnera quelque chose qui ressemble un peu à une onde en dents de scie. Cela peut créer des harmoniques de fréquence qui ne sont pas présentes dans le signal dorigine, en particulier lorsque le signal source est une onde sinusoïdale pure. En règle générale, vous devez avoir une vitesse de balayage suffisamment élevée pour la fréquence et la tension de sortie les plus élevées que votre circuit doit prendre en charge.

La vitesse de balayage est un autre terme pour la pente. La pente maximale dune onde sinusoïdale est égale à son amplitude multipliée par sa fréquence angulaire (dérivée de \ $ A \ sin (2 \ pi ft) \ $ au passage par zéro à \ $ t = 0 \ $ est \ $ 2 \ pi f A \ $). Ainsi, un signal de 1 MHz à une amplitude de 1 V (2 V de crête à crête) a une pente maximale de \ $ 2 \ pi \ times 1 \ text {V} \ times 1 \ text {MHz} = 6,28 \ text {V} / \ mu \ text {s} \ $. Si votre ampli a une vitesse de balayage inférieure à \ $ 6,28 \ text {V} / \ mu \ text {s} \ $, alors vous obtiendrez une onde triangulaire si vous essayez de la faire sortir une onde sinusoïdale de 1 MHz 1 V. Notez que la vitesse de balayage a à voir avec la tension de sortie de lampli opérationnel, pas avec le gain. Cela étant dit, cela affecte généralement davantage les circuits à gain élevé car les signaux ont tendance à être plus gros.

Dans les amplis opérationnels, la vitesse de balayage et la bande passante ont tendance à être liées – les amplis opérationnels à haute vitesse ont tendance à avoir des taux de balayage rapides, sinon ils ne seraient pas très utiles. Des taux de balayage rapides permettront à un ampli opérationnel de dépassement ou sonner à une plus grande oscillation de sortie quun ampli op avec une bande passante équivalente mais une vitesse de balayage plus lente. Des vitesses de balayage plus lentes peuvent aider à limiter le dépassement et la sonnerie dans de nombreux cas. Une autre chose à considérer est lalimentation – le courant de sortie doit provenir Les amplificateurs opérationnels à vitesse de balayage très rapide nécessitent une alimentation à très faible impédance. Cela peut nécessiter de placer plusieurs condensateurs de valeurs différentes très près de lampli opérationnel – généralement une combinaison de grande capacité globale et de petits bouchons de dérivation haute fréquence.

Les limitations de vitesse de balayage peuvent être utiles pour réduire le contenu harmonique des signaux numériques. Certains appareils ont tendance à produire des fronts très rapides (par exemple les FPGA) qui, bien que nécessaires pour les communications à large bande passante, peuvent causer des problèmes de communication à faible vitesse s. Les arêtes rapides peuvent se coupler à des traces adjacentes et provoquer une diaphonie et des interférences intersymboles. La limitation de la vitesse de balayage peut atténuer ce problème. La transmission de données série sur une bande passante limitée (par exemple pour une liaison RF) tire également parti de la limitation de la vitesse de balayage pour limiter la bande passante du signal.

Commentaires

• Oui, une vitesse de balayage limitée provoquera une distorsion à des amplitudes et une fréquence élevées, mais je pense quelle serait plus caractérisée par un filtrage passe-bas plutôt que par harmonique génération qui aurait besoin d’autant d’efforts encore plus élevés pour devenir significative. La limitation du Slewrate est utilisée pour empêcher les harmoniques dans les lignes de communication.
• Eh bien, cela dépend du signal dont vous parlez ‘. Une onde sinusoïdale parfaite na pas dharmoniques, mais une onde sinusoïdale envoyée à travers un ampli à vitesse de balayage limitée gagnera quelques harmoniques en raison de la distorsion. Dans les systèmes de communication, londe de départ est une onde carrée qui peut avoir des harmoniques allant jusquà des fréquences incroyablement élevées en raison de la pente des bords. La limitation de la vitesse de balayage le fait ressembler davantage à une onde sinusoïdale et atténue par conséquent certaines de ces harmoniques.

Il y a plusieurs problèmes qui peuvent provenir dun taux de balayage « trop »:

• Le taux de balayage est vaguement corrélé avec la bande passante de lampli-op, donc en utilisant un ampli-op avec un beaucoup plus élevé une vitesse de balayage qui est réellement requise signifie que vous rendez votre circuit sensible à des choses auxquelles il na pas besoin dêtre sensible.

• Un ampli-op avec une vitesse de balayage élevée est plus susceptible dêtre sensible à la sonnerie . Vous devrez peut-être compenser le circuit pour résoudre ce problème.

• Les amplificateurs opérationnels vraiment rapides ne « t comme être exécuté avec un gain unitaire.

  Certaines fiches techniques des amplificateurs opérationnels viendront tout de suite et vous le diront. Un exemple est le OPA227 et OPA228 . LOPA228 est environ 4 × plus rapide, mais il nest stable que par des gains de 5 ou plus. LOPA227 a un capuchon davance de phase à lintérieur qui limite sa bande passante, lui permettant dêtre à lunité -gain stable.

  Parfois, la fiche technique de lampli-op cache ce fait, comme avec le AD8397 . Sa fiche technique vous le dit « s «gain unitaire stable» à la page 1, mais ensuite vous fouillez dans les détails et trouvez le premier graphique à la page 9 qui montre le pic de la bande passante vs la courbe de gain au gain unitaire. Cela équivaut effectivement à une rétroaction positive, ce qui signifie que tout ce dont vous avez besoin est un stimulus à la fréquence de pointe pour avoir de bonnes chances de créer un oscillateur. Vous pouvez vous retrouver avec un circuit qui fonctionne correctement sur votre plan de travail, mais qui échoue ailleurs en raison dun environnement RFI différent.

Vous vous souciez surtout de la vitesse de balayage, lorsque la tension de sortie est élevée. (Plusieurs volts) À des amplitudes inférieures, vous vous soucierez plus du produit GBW. Certains opamps indiqueront la bande passante pleine puissance, le BW à lamplitude de sortie maximale. En général, cela sera déterminé par la vitesse de balayage.

Les amplificateurs opérationnels peuvent être utilisés à de nombreuses fins. Généralement, on voudra avoir une vitesse de balayage suffisamment rapide pour que lampli opérationnel ne le soit jamais être limité en vitesse de balayage lors du traitement dun signal CA «continu». En revanche, si un ampli opérationnel est utilisé pour traiter un signal discontinu qui représente un certain nombre de niveaux CC en séquence, la sortie de lampli opérationnel sera échantillonnée quelque temps après les changements dentrée, une vitesse de balayage lente mais suffisante pour que la sortie atteigne le niveau requis avant dêtre échantillonnée peut réduire la probabilité de dépassement par rapport à une vitesse de balayage plus rapide.

Une autre façon de regarder les choses, cest dire que si lentrée dun ampli op sera « naturellement » exempte de transitions ce serait plus net que ce qui est voulu ou nécessaire dans la sortie, alors il faut utiliser un ampli opérationnel dont la vitesse de balayage est au moins aussi rapide que la vitesse de balayage maximale qui sera commandée depuis l’entrée. Si, cependant, lentrée peut contenir des transitions extrêmement nettes et que la sortie na pas besoin de les reproduire, lutilisation dun amplificateur à vitesse de balayage limitée peut, « gratuitement », aider à réduire la netteté des transitions dans la sortie et le sonnerie ou autre méchanceté quune telle netteté pourrait causer. Lutilisation dun ampli op avec une vitesse de balayage plus élevée que nécessaire peut réduire la quantité daide fournie.