处理直流或低频信号的话,就要主要考虑失调电压和失调电流;处理交流信号的话,增益带宽积(GBP)和转换速率(SR)是主要考虑的指标,解释如下:
1、压摆率(slew rate):就是运放输出电压的转换速率,单位V/μs,也是运放对输入信号的反应能力。
压摆率定义:SR=2×pi×f×Vpk(f为最大频率也即带宽,Vpk是放大输出信号的峰值),运放最大的工作频率为:f=SR/(2*3.14*Vmax)(Vmax是最大输出电压)。
由上式知道:信号幅值越大、频率越高,要求运放的SR也越大。我的理解就是:比如你输入一个正弦波为20KHZ/5V,那么要求运放的SR=2*3.14*20 000*5=6.28*100 000Hz*V=0.63V/us(一般运放选型SR最好有两倍余量),才能将波形不失真的转换。
当输入信号的变化的斜率小于压摆率时输出才是线性的,如果输入信号的变化太快 而所选择的信号的压摆率太低 那么 输出就会失真,当输入信号变化斜率的绝对值小于SR时,输出电压才按线性规律变化。
2、增益带宽积(gain–bandwidth product,缩写:GBWP, GBW, GBP or GB):GBW=G*B 就是增益和带宽的乘积。
一定要注意厂商给的GBW是在什么条件下给的,如果GBW高,但是条件是增益很大,这样它的带宽就限制了,就是说高频率的信号就不能满足了;举例说明:一个放大器的GBP号称为1G。如果它的增益为+2V/V,那么带宽=1G÷2=500M,再如:我们要将频率是10K hz的信号放大5倍 那么增益带宽是50KHZ 那么我们选择运放的时候增益带宽一定大于50KHZ,最好留余量。
下图是电流变电压前置放大器DLPCA-200的截止频率随放大倍数的关系:
再如下面是LM358参数:
3、总结:
SR是大信号的指标,GBW是小信号的指标;不同的运放由于它针对的信号不同那么它的SR和GBW就不同,针对小信号的那么GBW就大,SR就小;相反大信号的时候SR就大,GBW就小;它们之间是没有直接关系;另外SR和放大倍数是没有关系的,SR是运放内部参数,不会因为信号的放大倍数改变而改变,例如一个运放的SR是0.1V/us,那么放大到1V需要10us,放大到10V需要100us,SR是不会变的!
高速运放的带宽比较宽,压摆率也高,影响运放的带宽和压摆率的性能的因素是:半导体器件的寄生电容。
版权*转载申明:
本站内容为本站编辑或整理,所以转载务必通知本站并以超链接形式注明内容来自本站,以免带来不必要麻烦。