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您是否了解对运算放大器摆线动作的深入了解?

运算放大器的回转动作是什么?它有什么作用?运算放大器工程师并不陌生,但运算放大器的挤压动作常常被误解。为什么是这样?本文将按类别讨论此问题。运算放大器输入级电路的两个输入端子之间的电压通常非常小,理想情况下为零,对吧?但是,输入信号的突然变化会暂时破坏反馈环路的平衡,并在运算放大器的输入端产生。误差差分电压。这将导致运算放大器的输出发生变化,以校正输入端的误差电压。误差电压越大,输出电压变化的速度就越快,直到输入端的差分电压大到足以引起运算放大器摆幅为止。如果输入信号足够大,则表示加速器已踩到底,并且输出信号无法更快地改变。较大的输入不会使输出更改更快。图1用一个简单的运算放大器电路说明了这个原因。闭环上有一个恒定电压,因此运算放大器的输入端子之间的电压为零。输入级的两个输入端子是平衡的,电流IS1平均分配到晶体管的两个输入端子。对于该电路,当输入信号Vin为大于350mV的阶跃信号时,电流IS1仅流向输入差分对的晶体管,并且该电流对Miller补偿电容器C1进行充电或放电。输出摆率SR是IS1与C1的充电比,等于IS1 / C1。当然,有各种运算放大器电路可提高压摆率。具有压摆增强电路的运算放大器用于检测这种过载情况,并获得更多的额外电流以快速为C1充电,但是在这种情况下,压摆率仍然受到限制。正极和负极的压摆率可能不完全相同。在这种简单的电路中,正极端子和负极端子的压摆率几乎相等,但是在不同的运算放大器中,压摆率可能会相应变化。输入级的转换信号(原始设计中为350mV)的范围可以从100mV至1V或更高,具体取决于不同的运算放大器。但是输出端子的摆幅不能响应输入信号的变化。当输入端子过载时,无法相应地更改输出端子。但是,一旦输出电压接近其最终值,输入端的误差电压就会再次出现在线性区域中,变化率逐渐降低,最终获得一个平滑且稳定的值。当运算放大器摆摆时,没有固有的错误------速度没有降低或增加。但是,为了避免正弦信号严重失真,必须限制信号的频率和输出信号的幅度,以确保输出信号的最大斜率不超过运算放大器的压摆率。在图2中,正弦信号的最大斜率与幅度Vp和频率成正比。如果压摆率较小(小于所需压摆率的20%),则输出信号将失真,类似于三角波。对于运算放大器的压摆率,具有较大幅度的方波信号具有非常陡峭的上升和下降沿。最终,部分上升沿和下降沿被平滑为运放的小信号,如图1所示。在同相电路中,无论增益是多少,输入级差信号350mV都会引起运放。摆动。图3显示了当输入信号为1V且增益分别为1、2和4时的运算放大器的摆率。在不同增益下,压摆率相同。当增益为1时,输出波形最终转换为350mV。当增益为2和4时,小信号的比例会变大,因为反馈到反相输入端的误差信号会被反馈网络衰减。如果增益大于50,则运算放大器可能无法摆摆,因为350mV输入阶跃信号将使输出饱和。压摆率的单位通常为V / us,这可能是因为早期的通用运算放大器的压摆率约为1V / us。高速运算放大器的压摆率为1000V / us,但很少看到它表示为1kV / us或1V / ns。此外,低功率运算放大器可以写为0.02V / us,而不是20V / ms或20mV / us。没有充分的理由来解释,这只是我们测量压摆率的一种习惯。以上是对运算放大器的回转动作的分析,希望对大家有所帮助。