1. >
  2. >

什麼是運算放大器? 迴轉率

 

迴轉率SR (Slew Rate)

迴轉率是表示運算放大器動作速度的參數。
單位時間內輸出電壓之最大變化率。
例如,1[V/µs]表示1[µs]]可以變動1[V]電壓。
理想運算放大器是任何輸入訊號都可以忠實的輸出訊號,但實際上會有迴轉率的限制。
在輸入外接上升與下降都很急劇的方形脈波時,顯示在單位時間內,輸出電壓可能變化的程度。下圖表示迴轉率的定義。

迴轉率測量電路與波形的圖

上升和下降的迴轉率是用下面算式計算。

迴轉率是用「上升」或「下降」中較慢的定為基準。
所以這代表運算放大器輸出訊號斜率的最大值。
對於有急劇變化的訊號,輸出波形無法跟隨而會失真。組成放大電路時,迴轉率是輸出變化率所以不會改變。

運算放大器用於直流/交流兩種訊號之放大。
運算放大器有反應速度的限制,並非任何訊號都能處理。
上圖所示電壓隨耦器電路構造中,直流電壓輸入有受到輸入電壓範圍、輸出電壓範圍的限制。
還有,對於有頻率的交流訊號,會受到增益頻寬乘積與迴轉率的限制。

思考一下振幅與頻率的關係,也就是迴轉率。
算出運算放大器能夠輸出的最大頻率。

正弦波

要輸出如同右圖的波形,算出必要的迴轉率。

y=Asinωt

迴轉率是正弦波的切線斜率,所以將上面算式微分。

迴轉率是

SR=Aω ω=2πf

此外,正弦波的振幅是峰值到峰值VPP=2A,可以修改成下面算式。

此頻率f稱為全功率頻寬。
這些是運算放大器沒有設定放大率的狀態,即在電壓隨耦器電路,運算放大器能夠輸出的振幅(在輸出電壓範圍內)與頻率的關係。

例)在SR=1V/µs的運算放大器,能夠輸出1VPP的訊號頻率為

在一定的振幅下,若超出上面算出的頻率,則波形會被迴轉率限制,正弦波變成三角波而失真。

[PDF]運算放大器・比較器的基礎

電子小百科

何謂USB Power Delivery?

何謂Application Note?