运算放大器基本参数—压摆率(直观解释)
只有高带宽的运放才能用于放大高频信号(否则信号会被衰减到没有),所以也称为高速运放。
衡量运放速度的一个参数为“压摆率”,带宽和压摆率是属于运放的同一类指标,高带宽的运放的压摆率也相应会高。
压摆率SR的单位是V/us,意思是运放的输出电压变化率可以到达每微妙变化多少毫伏。
下面通过实验来直观的看到现象
实验电路如下图所以,上方的LM324为普通运放,下方的LMH6629为高速运放,都搭建成了反向比例放大电路,输入信号同为100kHz的方波。
下图结果为普通运放的输出与输入的波形,可以看到在输入端方波发生翻转的时候(方波的边沿),输出并不能立刻翻转,有一定的上升过程,这就是运放压摆率的含义。(绿色为方波信号也就是放大器的输入信号,红色为放大器的输出信号)。
下图结果为高速运放的输出与输入的波形,可以看到在输入端方波发生翻转的时候,输出也相应的发生了翻转,同样的输入信号结果与普通运放的结果却不同。(绿色为方波信号也就是放大器的输入信号,红色为放大器的输出信号)。
在查阅两个运放的数据手册时可以看到,LM324的压摆率为0.4v/us,LMH6629的压摆率为1600v/us。LMH6629比LM324的压摆率高出了几个数量级,所以高速运放的输出响应要比普通运放迅速(边沿陡峭)。
这里选用方波作为测试信号是因为方波信号的边缘包含了很高的高频信号,如果能够放大方波的边沿,实际上也就能放大高频信号。所以在选取运放的时候要知道你处理的信号的频率是多大来选择合适的运算放大器。
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