Ez a kérdés egy op-amp működéséhez kapcsolódik. Tudom, hogy mi a lefutási arány, de nem vagyok teljesen biztos abban, hogy jó-e a magas forgási sebesség.
Amennyire megértem, a magasabb lefutási arány lehetővé teszi az op-amp számára, hogy a kimenetet a bemenetnek megfelelően késleltetés nélkül. Helyes a megértésem?
Milyen hatásokat okoznak a lefutási arány korlátozásai?
Megjegyzések
- A forgási sebesség nem csak a gyakoriságtól függ. Ez függ a feszültségtől is.
- Igen, a nagy lencserendszer hűebben képes reprodukálni a jelet. A magasabb lefutású alkatrészek többe kerülnek, így az ember megpróbálja a lehető legkevesebbet megúszni. A magas fordulatszámú alkatrészekhez nagyobb tápfeszültségre és nagyobb kondenzátorokra lesz szükség, és zajt okoznak a környező alkatrészek.
- A magas fordulatszám nem mindig jó dolog. Fourier szerint a tökéletes négyzethullám erősítést igényel minden frekvencián – egyértelműen lehetetlen -, de a nagy fordulatszámú erősítőknél nagyobb lesz a magas frekvenciaerősítés, ami stabilitási problémákat okozhat, és gondos gondos elrendezésre szorul.
Válasz
A forgási sebességhatárok torzulást okoznak nagy kimeneti frekvencián és amplitúdón. Ha erősítője megfordulási sebességgel korlátozott, akkor egy periodikus hullámforma (szinusz, négyzet stb.) Behelyezése olyasmit eredményez, amely kissé hasonlít egy fűrészfog hullámra. Ez olyan frekvencia harmonikusokat hozhat létre, amelyek nincsenek jelen az eredeti jelben, különösen akkor, ha a forrásjel tiszta szinuszhullám. Általában elég magas leforgatási sebességgel kell rendelkeznie ahhoz, hogy a legnagyobb frekvencia és kimeneti feszültség legyen, amelyet az áramkörének támogatnia kell.
A lefutási arány a lejtés másik kifejezése. A szinuszhullám maximális meredeksége megegyezik az amplitúdójának és a szögfrekvenciájának a szorzatával (\ $ A \ sin (2 \ pi ft) \ $ deriváltja a nulla keresztezésnél \ \ t = 0 \ $ = 2 $ pi \ f A \ $). Tehát egy 1 MHz-es jel 1 V amplitúdóján (2 V csúcstól csúcsig) maximális meredeksége \ $ 2 \ pi \ -szer 1x szöveg {V} \ 1-szer 1 szöveg {MHz} = 6,28 szöveg {V} / \ mu \ text {s} \ $. Ha erősítőjének leforgatási frekvenciája kisebb, mint \ $ 6.28 \ text {V} / \ mu \ text {s} \ $, akkor háromszög hullámot kap, ha megpróbálja elérni, hogy 1 MHz-es 1 V-os szinuszhullámot adjon ki. Ne feledje, hogy a fordulatszám az op erősítő kimeneti feszültségével és nem az erősítéssel függ össze. Ennek ellenére általában nagyobb hatással van a nagy erősítésű áramkörökre, mert a jelek általában nagyobbak.
Az op-amperekben a megfordítási sebesség és a sávszélesség általában összekapcsolódik – a nagy sebességű op-erősítők általában gyors megfordulási sebességgel rendelkeznek, különben nem lesznek túl hasznosak. A gyors megfordítási sebességek lehetővé teszik az op erősítő számára túllövés vagy csengés nagyobb kimeneti ingadozással, mint egy ekvivalens sávszélességű, de lassabb fordulatszámú op erősítő. A lassabb fordulatszám sok esetben elősegítheti a túllépés és a csengetés korlátozását. Egy másik szempont, amelyet figyelembe kell venni, az áramellátás – a kimeneti áramnak Nagyon gyors megfordulású op erősítők nagyon alacsony impedanciájú tápegységet igényelnek. Ehhez szükség lehet több, különböző értékű kondenzátor elhelyezésére nagyon közel az op erősítőhöz – általában nagy, ömlesztett kapacitás és kicsi, nagy frekvenciájú bypass sapkák kombinációjával.
A lefutási sebesség korlátozásai hasznosak lehetnek a digitális jelek harmonikus tartalmának csökkentésében. Egyes eszközök hajlamosak nagyon gyors élek (pl. FPGA) előállítására, amelyek bár nagy sávszélességű kommunikációhoz szükségesek, problémákat okozhatnak az alacsonyabb sebességű kommunikációban s. A gyors élek összekapcsolódhatnak a szomszédos nyomokkal, és áthallást és szimbólumközi interferenciát okozhatnak. A forgási sebesség korlátozása enyhítheti ezt. A soros adatok korlátozott sávszélességen történő továbbítása (például RF kapcsolat esetén) a megfordulás sebességének korlátozását is kihasználja a jel sávszélességének korlátozására.
megjegyzések
- Igen, a korlátozott átviteli sebesség torzulást okoz nagy amplitúdókon és frekvencián, de azt gondolom, hogy inkább harmonikus helyett alacsony áteresztésű szűrés jellemzi generáció, amelyhez még nagyobb lencsékre lenne szükség, Az átviteli sebesség korlátozásával megakadályozzák a kommunikációs vonalakban a harmonikusokat.
- Nos, ez attól függ, hogy ‘ melyik jelről beszél. A tökéletes szinuszhullámnak nincsenek harmonikusai, de a korlátozott erősségű erősítőn keresztül küldött szinuszhullám némi harmonikát nyer a torzítás miatt. A kommunikációs rendszerekben a kiindulási hullám egy négyzet alakú hullám, amelynek hihetetlenül magas frekvenciájú harmonikusai lehetnek az élek lejtése miatt. A forgási sebesség korlátozása miatt inkább szinuszhullámra hasonlít, és ennek eredményeként tompítja ezen harmonikusok egy részét.
Válasz
Számos probléma merülhet fel a “túl sok” forgási sebesség miatt:
-
A forgási sebesség lazán korrelál az op-amp sávszélességével, tehát sokkal nagyobb A tényleges megkövetelt fordulatszám azt jelenti, hogy “érzékenyé teszi az áramkört olyan dolgokra, amelyekre nem szükséges”.
-
A nagy forgatási sebességű op-amp erősen hajlamos a csengésre . Ennek megoldásához lehet, hogy kompenzálnia kell az áramkört.
-
Az igazán gyors op-erősítők gyakran nem ” mint ha egységnyereséggel futtatnák.
Néhány op-amp adatlap azonnal kijön és elmondja ezt Önnek. Példa erre az OPA227 és OPA228 . Az OPA228 körülbelül 4 × gyorsabb, de csak 5 vagy annál nagyobb nyereség esetén stabil. Az OPA227 fázisvezetősapkával rendelkezik, amely korlátozza sávszélességét, lehetővé téve az egységességet. -gain stabil.
Néha az op-amp adatlap elrejti ezt a tényt, például az AD8397 esetében. Az adatlap megmondja, hogy “s “egységerősítés stabil” az 1. oldalon, de utána belemerül a részletekbe, és megtalálja az első grafikont a 9. oldalon, amely a sávszélesség és az erősítés görbéjének csúcsát mutatja az egységerősítésnél. Ez gyakorlatilag pozitív visszajelzésnek felel meg, ami azt jelenti, hogy csak egy csúcsfrekvencián ingerre van szüksége, hogy jó esélye legyen egy oszcillátor létrehozására. Végül egy olyan áramkört hozhat létre, amely jól működik a munkapadon, de máshol meghibásodik egy másik RFI-környezet miatt.
Válasz
Leginkább a lefordulási sebesség érdekli, ha a kimeneti feszültség nagy. (Több volt) Alacsonyabb amplitúdókon jobban törődik a GBW termékkel. Egyes opampok a teljes teljesítménysávszélességet, a BW-t a maximális kimeneti amplitúdónál fogják megadni. Általában ezt a leforgatási sebesség fogja meghatározni.
Válasz
Az op erősítők sokféle célra felhasználhatók. Általában olyan gyors fordulatszámot akarunk elérni, amely elég gyors ahhoz, hogy az op erősítő soha “folyamatos” váltakozó áramú jel feldolgozása közben korlátozva legyen a fordulatszámra. Másrészt, ha egy op erősítőt használnak egy szakaszos jel feldolgozására, amely egymás után számos DC szintet képvisel, akkor az op erősítő kimenetét mintavételezzük valamivel azután, hogy a bemenet megváltozik, egy lassú, de még mindig elegendő lefutási sebesség, hogy a kimenet elérje a szükséges szintet a mintavétel előtt, csökkentheti a túllépés valószínűségét a gyorsabb megfordulási arányhoz képest.
Másik módszer a dolgok nézegetése azt jelenti, hogy ha egy op erősítő bemenete “természetesen” mentes lesz az átmenetektől, amire a kimeneten szükség van vagy amire szükség van, akkor olyan op erősítőt kell használni, amelynek megfordítási sebessége legalább olyan gyors, mint a bemenetről parancsolt maximális megfordítási sebesség. Ha azonban a bemenet rendkívül éles átmeneteket tartalmazhat, és a kimenetnek nem kell ezeket reprodukálnia, akkor a megengedett sebességgel korlátozott erősítő használata “ingyen” segíthet csökkenteni a kimenet és az átmenetek élességét csengés vagy egyéb csúnyaság, amelyet az ilyen élesség okozhat. A szükségesnél magasabb fordulatszámú op erősítő használata csökkentheti a nyújtott segítség mennyiségét.