运放块压摆率的注意事项和非线性特征及其运用分析

1),运放块压摆率(sr):运放块单位时间输出电平变量。
sr=2πfvpk公式计算正弦波的升降沿斜率,作为选择运放块压摆率参数的依据,公式推导:
那么三角波和矩形波/梯形波电路如何计算?
1-1),波形对称的三角波(图红线)电平从0上升到vpk,所用时间(t2-t1)=1/4周期,因为周期t=1/频率f,所以,上升斜率=vpk/(1/4t)=4×f×vpk,即计算运放块工作于三角波线性电路压摆率公式:sr=4×f×vpk。压摆率少于此公式的计算值,输出信号就失真如绿线。
波形不对称的三角波,则要参照梯形波计算方法。
1-2)矩形波/梯形波压摆率
无论频率多少,理想矩形波前后沿垂直,无限大压摆率的运放块输出信号才不失真;而梯形波,运放块压摆率不小于其前后沿斜率,输出信号才不失真。只能用sr=vpk/(t2-t1)公式。如图前后沿斜率对称梯形波(红线),上升沿从0至1v所用时间10ns,则斜率=1e+8v/s。小于此压摆率,波形失真如图绿线。
前后沿斜率不对称时,压摆率的计算要就高者。
1-3)压摆率几个注意事项
aa)上述公式计算结果是运放块线性工作的最低压摆率。
bb)度量条件一样的压摆率才可比对。
cc)运放块压摆率不随放大倍数改变。
dd)运放块的压摆率大于输入信号斜率,输出波形斜率同输入信号。
ee)运放块的压摆率小于或等于输入信号斜率,输出波形斜率同压摆率。
2)运放块单位增益频宽(db)
单位增益频宽是增益为1的增益频宽积,增益频宽积是固定值,增益越大,单位增益频宽越小,要根据运放块放大倍数选择单位增益频宽。如果选择小单位增益频宽的运放块,输出波形就非线性“失真”。
仿真测试,输入10mv/1mhz(1e+6)正弦波(图红线),压摆率设置默认,取单位增益频宽1e+6hz运放块接成跟随器,输出信号如图1:1绿线,明显失真。频宽大至1.5e+7hz ,目视输出信号才不失真,如图1:15黑线重叠于红线。但是,梯形波电路,单位增益频宽最少是输入信号的40倍(黑线重叠于红线);矩形波电路,最少100倍,目视输出信号才不失真,即使选择较大压摆率也无济于事。
3)逻辑器件的传输延时:分上升和下降延时,输入信号加到诸如门电路、施密特、rs、jk等触发器的输入端,其输出信号电平从低电平(一般是0)上升规定值所用的时间叫上升延时;而输出信号电平从规定值下降到低电平(一般是0)所用的时间叫下降延时。
aa)传输延时极小的器件,可以将输入信号整形成为矩形波。
bb)输出信号波形特征由传输延时参数决定。
cc)设定延时参数得到对应的定时。
dd) 宽度小于传输延时的脉冲会被滤掉。
ee)利用上升和下降延时不对称器件完成特殊功能。
4)压摆率与单位增益引起的非线性特征及其运用
如下图,正弦波(红线)经压摆率较小的运放块,输出波形(黑线),除了移相、幅度缩小外,其升降沿成了斜直线;矩形波(红线)则前后沿斜率变缓或者变成三角形(黑线)。
如下图正弦波(红线)经单位增益频宽较小的运放块输出波形(绿线),保持原形移相但幅度明显缩小, 单位增益频宽更小时就如黑线;梯形波(红线)则象阻容移相/积分一样。
了解其波形特征,便可正确运用:
aa) 压摆率适度小而单位增益频宽足够大(太小则输出波形前后沿成弧线)的运放块跟随器,可以将矩形波转换为梯形波或三角波;数个跟随器连用则成为正弦波。
bb)压摆率和单位增益频宽适度小的运放块跟随器,等效于滤波器抑制窄脉冲和高频信号。
cc)单位增益频宽小的高倍放大运放块,等效于rc积分电路,多级连用更佳。
dd)当发现线性运用运放块输出信号失真,对照上波形图判别那个参数选择错。

22家虚拟运营商获正式商用牌照:阿里京东小米在列
政策加速电力装备绿色低碳创新发展
美国高校用AI招生 上学先过机器人考验
PPTC是什么?PPTC的工作原理
天线性能有哪些关键参数应该如何选择射频电路中的天线参数
运放块压摆率的注意事项和非线性特征及其运用分析
工业机器人的基本构成
WiFi定时开关,腾达全千兆路由AC10畅享智慧生活
预计全球人脸识别市场规模有望在未来7年以14.5%的CAGR增长
华为云耀云服务器 L 实例:高性能助力中小企业数字化转型
三极管是什么意思 三极管的分类 三极管的主要参数
怎样设计并实现一个基于Linux的PPPoE内核模式拨号?
SKY65366-21:400 MHz发送/接收前端模块,大功率射频模块在SUB-1G方案
冯军称将以LED灯切入新能源 四处鞠躬被指炒作
电位器选用与代换经验,how to Selection Potentiometer
基于Android开发的ADT获取内存中的敏感信息
Mini LED BLU需求将于2020年爆发 台表科预估获利表现有望超过2019年
2012中国ICT产业预计成长14.9%
电梯物联网对电梯安全的贡献有哪些?
车内娱乐系统是什么意思