더 높은 슬 루율을 갖는 것이 좋은가요? 슬 루율 제한으로 인해 어떤 영향이 있습니까?

이 질문은 연산 증폭기의 작동과 관련이 있습니다. 슬 루율이 무엇인지 알고 있지만 높은 슬 루율을 갖는 것이 좋은지 확실하지 않습니다.

내가 이해하는 한 높은 슬 루율은 연산 증폭기가 제공 할 수 있도록해야합니다. 시간 지연없이 입력에 따라 출력. 내 이해가 맞습니까?

슬 루율 제한으로 인한 영향은 무엇입니까?

설명

  • 슬 루율은 주파수에만 의존하지 않습니다. 또한 전압에 따라 다릅니다.
  • 예, 높은 슬루 레이트가 신호를보다 충실하게 재현 할 수 있습니다. 더 높은 슬루 레이트 구성 요소는 더 많은 비용이 들기 때문에 가능한 한 적게 사용하려고합니다. 높은 슬 루율 구성 요소는 더 많은 공급 전류와 더 큰 커패시터를 필요로하며 주변 구성 요소에 노이즈를 유발합니다.
  • 높은 슬 루율이 항상 좋은 것은 아닙니다. 푸리에에 의해 완벽한 구형파는 모든 주파수에서 이득을 필요로하지만 (확실히 불가능한) 높은 슬 루율 증폭기는 더 많은 고주파 이득을 가지므로 안정성 문제를 일으키고 신중한 레이아웃이 필요할 수 있습니다.

답변

슬 루율 제한은 높은 출력 주파수 및 진폭에서 왜곡을 유발합니다. 앰프의 슬 루율이 제한되어있는 경우주기적인 파형 (사인, 정사각형 등)을 입력하면 톱니파처럼 보이는 결과가 나타납니다. 이는 특히 소스 신호가 순수 사인파 인 경우 원래 신호에없는 주파수 고조파를 생성 할 수 있습니다. 일반적으로 회로에서 지원해야하는 최고 주파수 및 출력 전압에 대해 충분히 높은 슬 루율이 필요합니다.

슬 루율은 슬로프의 또 다른 용어입니다. 사인파의 최대 기울기는 진폭에 각 주파수를 곱한 값과 같습니다 (\ $ t = 0 \ $에서 영점 교차점에서 \ $ A \ sin (2 \ pi ft) \ $의 미분은 \ $ 2 \ pi f A \ $). 따라서 1V 진폭 (2V 피크 대 피크)에서 1MHz 신호의 최대 기울기는 \ $ 2 \ pi \ times 1 \ text {V} \ times 1 \ text {MHz} = 6.28 \ text {V} / \ mu \ text {s} \ $. 앰프의 슬 루율이 \ $ 6.28 \ text {V} / \ mu \ text {s} \ $ 미만인 경우 1MHz 1V 사인파를 출력하려고하면 삼각파가 생성됩니다. 슬 루율은 이득이 아닌 연산 증폭기의 출력 전압과 관련이 있습니다. 즉, 신호가 더 큰 경향이 있기 때문에 일반적으로 고 이득 회로에 더 많은 영향을 미칩니다.

연산 증폭기에서 슬 루율과 대역폭은 연결되는 경향이 있습니다. 고속 연산 증폭기는 빠른 슬 루율을 갖는 경향이 있습니다. 그렇지 않으면 그다지 유용하지 않습니다. 빠른 슬 루율은 연산 증폭기가 동일한 대역폭을 갖지만 슬 루율이 느린 연산 증폭기보다 더 큰 출력 스윙에서 오버 슈트 또는 링. 느린 슬 루율은 많은 경우 오버 슈트 및 링잉을 제한하는 데 도움이 될 수 있습니다. 고려해야 할 또 다른 사항은 전원 공급 장치입니다. 출력 전류는 매우 빠른 슬 루율 연산 증폭기에는 매우 낮은 임피던스 전원 공급 장치가 필요합니다.이를 위해서는 연산 증폭기에 매우 가까운 값의 여러 커패시터를 배치해야 할 수 있습니다. 일반적으로 대용량 대용량 캐패시턴스와 작은 고주파 바이 패스 캡의 조합입니다.

슬 루율 제한은 디지털 신호의 고조파 성분을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 일부 장치는 매우 빠른 에지 (예 : FPGA)를 생성하는 경향이 있으며, 이는 고 대역폭 통신에 필요하지만 저속 통신에 문제를 일으킬 수 있습니다. 에스. 빠른 에지는 인접한 트레이스에 결합 될 수 있으며 누화 및 기호 간 간섭을 유발할 수 있습니다. 슬 루율을 제한하면이를 완화 할 수 있습니다. 제한된 대역폭 (예 : RF 링크)을 통해 직렬 데이터를 전송하는 경우에도 슬 루율 제한을 활용하여 신호의 대역폭을 제한합니다.

설명

  • 예, 제한된 슬루 레이트는 높은 진폭과 주파수에서 왜곡을 유발하지만 고조파보다는 저역 통과 필터링이 더 특징적이라고 생각합니다. 중요해 지려면 더 높은 슬루 레이트가 필요합니다. 슬루 레이트 제한은 통신 회선의 고조파를 방지하는 데 사용됩니다.
  • 글쎄요. ' 대화하는 신호에 따라 다릅니다. 완벽한 사인파에는 고조파가 없지만 슬 루율 제한 앰프를 통해 전송 된 사인파는 왜곡으로 인해 일부 고조파를 얻습니다. 통신 시스템에서 시작 파는 모서리의 기울기로 인해 고조파를 믿을 수 없을 정도로 높은 주파수까지 가질 수있는 구형파입니다. 슬 루율 제한은 사인파처럼 보이게하여 결과적으로 일부 고조파를 감쇠시킵니다.

답변

슬 루율이 “너무 많은”경우 발생할 수있는 몇 가지 문제가 있습니다.

  • 슬 루율은 연산 증폭기 대역폭과 느슨하게 연관되므로 훨씬 더 높은 연산 증폭기를 사용합니다. 실제로 필요한 것보다 슬 루율은 “감도 할 필요가없는 것에 회로를 민감하게 만든다”는 의미입니다.

  • 슬 루율이 높은 연산 증폭기는 벨소리 에 취약 할 가능성이 높습니다. 이 문제를 해결하려면 회로를 보정 해야 할 수 있습니다.

  • 정말 빠른 연산 증폭기는 종종 그렇지 않습니다. 단일 이득으로 실행되는 것과 같습니다.

    일부 연산 증폭기 데이터 시트가 바로 나와서이를 알려줍니다. 예를 들면 OPA227 및 OPA228 . OPA228은 약 4 × 더 빠르지 만 5 이상의 이득에서만 안정적입니다. OPA227에는 대역폭을 제한하는 위상 리드 캡이있어 단일성을 허용합니다. -안정적입니다.

    때때로 op-amp 데이터 시트는 AD8397 과 같이이 사실을 숨 깁니다. 데이터 시트는 1 페이지의 “유니티 게인 안정”이지만 세부 사항을 자세히 살펴보면 9 페이지에서 첫 번째 그래프를 찾을 수 있습니다.이 그래프는 단일 게인에서 대역폭 대 게인 곡선의 피크를 보여줍니다. 이것은 효과적으로 긍정적 인 피드백에 해당합니다. 즉, 오실레이터를 생성 할 수있는 좋은 기회를 갖기 위해 피킹 주파수에서 자극 만 있으면됩니다. 워크 벤치에서는 잘 작동하지만 다른 RFI 환경으로 인해 다른 곳에서는 실패하는 회로로 끝날 수 있습니다.

Answer

출력 전압이 클 때 주로 슬 루율에 관심이 있습니다. (수 볼트) 낮은 진폭에서는 GBW 제품에 더 관심이 있습니다. 일부 opamp는 최대 출력 진폭에서의 BW 인 최대 전력 대역폭을 인용합니다. 일반적으로 이것은 슬 루율에 의해 결정됩니다.

Answer

Op 앰프는 다양한 용도로 사용할 수 있습니다. 일반적으로 연산 증폭기가 절대 사용할 수 없을 정도로 빠른 슬 루율을 원할 것입니다. “연속적인”AC 신호를 처리하는 동안 슬 루율이 제한됩니다. 반면에 연산 증폭기를 사용하여 일련의 DC 레벨을 나타내는 불연속 신호를 처리하는 경우 연산 증폭기의 출력이 샘플링됩니다. 입력이 변경된 후 얼마 후, 느리지 만 출력이 샘플링되기 전에 필요한 수준에 도달하기에 충분한 슬 루율은 더 빠른 슬 루율에 비해 오버 슈트 가능성을 줄일 수 있습니다.

또 다른 방법 연산 증폭기에 대한 입력이 “자연적으로”보다 더 선명한 전환이 없을 것이라고 말하는 것입니다. 출력에서 원하거나 필요한 것이 있다면 입력에서 명령 할 최대 슬 루율보다 적어도 빠른 연산 증폭기를 사용해야합니다. 그러나 입력에 매우 날카로운 전환이 포함되어 있고 출력에 “재생할 필요가없는 경우”슬 루율 제한 증폭기를 사용하여 “무료”로 출력 및 전환의 선명도를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 이러한 선명도가 유발할 수있는 울림 또는 기타 불쾌 함. 필요보다 높은 슬 루율을 가진 연산 증폭기를 사용하면 제공되는 도움의 양이 줄어들 수 있습니다.

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