處理直流或低頻信號(hào)的話,就要主要考慮失調(diào)電壓和失調(diào)電流;處理交流信號(hào)的話,增益帶寬積(GBP)和轉(zhuǎn)換速率(SR)是主要考慮的指標(biāo),解釋如下:
1、壓擺率(slew rate):就是運(yùn)放輸出電壓的轉(zhuǎn)換速率,單位V/μs,也是運(yùn)放對(duì)輸入信號(hào)的反應(yīng)能力。
壓擺率定義:SR=2×pi×f×Vpk(f為最大頻率也即帶寬,Vpk是放大輸出信號(hào)的峰值),運(yùn)放最大的工作頻率為:f=SR/(2*3.14*Vmax)(Vmax是最大輸出電壓)。
由上式知道:信號(hào)幅值越大、頻率越高,要求運(yùn)放的SR也越大。我的理解就是:比如你輸入一個(gè)正弦波為20KHZ/5V,那么要求運(yùn)放的SR=2*3.14*20 000*5=6.28*100 000Hz*V=0.63V/us(一般運(yùn)放選型SR最好有兩倍余量),才能將波形不失真的轉(zhuǎn)換。
當(dāng)輸入信號(hào)的變化的斜率小于壓擺率時(shí)輸出才是線性的,如果輸入信號(hào)的變化太快 而所選擇的信號(hào)的壓擺率太低 那么 輸出就會(huì)失真,當(dāng)輸入信號(hào)變化斜率的絕對(duì)值小于SR時(shí),輸出電壓才按線性規(guī)律變化。
2、增益帶寬積(gain–bandwidth product,縮寫:GBWP, GBW, GBP or GB):GBW=G*B 就是增益和帶寬的乘積。
一定要注意廠商給的GBW是在什么條件下給的,如果GBW高,但是條件是增益很大,這樣它的帶寬就限制了,就是說(shuō)高頻率的信號(hào)就不能滿足了;舉例說(shuō)明:一個(gè)放大器的GBP號(hào)稱為1G。如果它的增益為+2V/V,那么帶寬=1G÷2=500M,再如:我們要將頻率是10K hz的信號(hào)放大5倍 那么增益帶寬是50KHZ 那么我們選擇運(yùn)放的時(shí)候增益帶寬一定大于50KHZ,最好留余量。
下圖是電流變電壓前置放大器DLPCA-200的截止頻率隨放大倍數(shù)的關(guān)系:

再如下面是LM358參數(shù):
3、總結(jié):
SR是大信號(hào)的指標(biāo),GBW是小信號(hào)的指標(biāo);不同的運(yùn)放由于它針對(duì)的信號(hào)不同那么它的SR和GBW就不同,針對(duì)小信號(hào)的那么GBW就大,SR就小;相反大信號(hào)的時(shí)候SR就大,GBW就小;它們之間是沒有直接關(guān)系;另外SR和放大倍數(shù)是沒有關(guān)系的,SR是運(yùn)放內(nèi)部參數(shù),不會(huì)因?yàn)樾盘?hào)的放大倍數(shù)改變而改變,例如一個(gè)運(yùn)放的SR是0.1V/us,那么放大到1V需要10us,放大到10V需要100us,SR是不會(huì)變的!
高速運(yùn)放的帶寬比較寬,壓擺率也高,影響運(yùn)放的帶寬和壓擺率的性能的因素是:半導(dǎo)體器件的寄生電容。
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