就運算放大器而言，速度受許多因素影響。帶寬或許是要考慮的第一個技術(shù)參數(shù)。諸如，“此放大器是否具有應(yīng)用所需的帶寬?”盡管已明確帶寬是一個關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，但就速度而言，還必須考慮放大器的壓擺率。 ??壓擺率 ??放大器的壓擺率是其輸出電壓的最大變化率，通常表示為V/μs。為了無失真地再現(xiàn)信號，放大器必須能夠使輸出信號的變化速度等于(或快于)輸入信號的變化速度(見圖1)。放大器的滿功率帶寬是放大器在其有限的壓擺率基礎(chǔ)上使信號不失真的最大頻率。 ??公式可表示為： ??=壓擺率/2 ??其中：FPBW為滿功率帶寬 ??Vp為放大器的峰值輸出擺幅 ??壓擺率對方波的影響 ??應(yīng)用示例 ??我們看一下這樣一個示例：設(shè)計人員需要開發(fā)一個電路來監(jiān)視工業(yè)電機的振動，此電路是早期故障指示器的一部分。針對該應(yīng)用，設(shè)計人員確定所關(guān)注信號的最大頻率為100kHz。運算放大器用于捕捉和放大這些振動波形以供進(jìn)一步分析。放大器通過3V電源供電，輸出可軌到軌擺動，因此放大器輸出上的峰值電壓為1.5V。 ??從帶寬的角度看，通常會選擇帶寬比所關(guān)注信號高出一個數(shù)量級的放大器(假設(shè)這種情況下采用單位增益)。因此在本示例中，帶寬為1 MHz 的放大器剛好滿足要求。這里以MCP6V01為例。它具有1.3MHz的帶寬，其自動調(diào)零架構(gòu)非常適合該電路所處的惡劣噪聲環(huán)境。 ??接下來看一下其壓擺率。MCP6V01的壓擺率典型值指定為 0.5 V/μs(500,000 V/s)。將這些數(shù)字代入上面的公式中，得出的滿功率帶寬為： ??= 500,000/ 2 (1.5) = 53 z ??這表示，在100 kHz 的最大輸入頻率下，MCP6V01 的壓擺率將受限，從而導(dǎo)致輸出信號失真。因此，對于該應(yīng)用而言，選擇一個壓擺率更高的運放是更好的選擇，因為即使輸入信號的頻率達(dá)到100kHz，其壓擺率也不受限。 ??在用戶了解許多運放后，將發(fā)現(xiàn)帶寬與壓擺率似乎直接相關(guān)，因為其中一個參數(shù)增大時，另一個也相應(yīng)增大。通常，放大器的壓擺率等于其拖尾電流除以其補償電容(放大器內(nèi)部設(shè)計的一部分)。 ??運放的帶寬越高，其拖尾電流通常越大，因此具有更高的壓擺率。不過，可以在減小補償電容的同時保持相同的拖尾電流。盡管這可實現(xiàn)更高的壓擺率，但代價是帶寬降低、噪聲增大和失調(diào)電壓升高。另外，還有其他技術(shù)和架構(gòu)可實現(xiàn)更高的壓擺率，但對于通用運放而言，帶寬和壓擺率往往彼此緊密相隨。 ??當(dāng)然要獲得這些經(jīng)驗，必須經(jīng)過實戰(zhàn)或者有著足夠經(jīng)驗的老司機來點撥。 ??現(xiàn)在老司機閆工聯(lián)合李老師做了一套這樣的運放電路設(shè)計實戰(zhàn)入門套件，以探求本質(zhì)的方式開發(fā)一套電路板，讓運放電路的設(shè)計有據(jù)可依：從同相放大器電路，反相放大器，差分放大器三種電路(包括交流、直流、雙電源、單電源供電12個電路)出發(fā)，由這三種電路基本可以演進(jìn)出其他的所有運放電路。同時還配套以工程應(yīng)用需要的角度的視頻教程，講解實際應(yīng)用中運放的選型、設(shè)計以及系統(tǒng)穩(wěn)定性，讓運放電路的設(shè)計更可靠。 (mbbeetchina)