Warum wird die Anstiegsrate des Opamps bei der Verstärkung der Einheit angegeben?
Antworten:
Sind die Opamps mit einer Anstiegsrate, die mit der Verstärkung variiert?
Im Allgemeinen ist die Anstiegsgeschwindigkeit eines Operationsverstärkers eine Einschränkung des Operationsverstärkers, da er seinen Ausgang für eine Änderung des Stufeneingangs in die eine oder andere Richtung ändern kann. Es wird nicht von der Verstärkung beeinflusst, aber es kann einfacher sein, reduzierte Bandbreite mit Begrenzung der Anstiegsgeschwindigkeit zu verwechseln, wenn mit einer signifikanten Verstärkung gemessen wird.
Denken Sie daran, dass bei so gut wie allen normalen Operationsverstärkern die Verstärkung x Bandbreite weitgehend ein konstanter Wert ist. Wenn Sie also nicht vorsichtig sind, kann der Versuch, die Anstiegsrate mit einer großen Verstärkung zu messen, zu einer falschen Messung führen.
Bei Operationsverstärkern mit einer herkömmlichen Architektur unter Verwendung einer dominanten Polkompensation wird die Anstiegsgeschwindigkeit nicht wesentlich durch die Verstärkung beeinflusst, für die die Schaltung konfiguriert ist.
Sie wird hauptsächlich durch den Endstrom in der Eingangsdifferenzstufe zusammen mit dem Kompensationskondensator bestimmt (im folgenden Schema als Cc dargestellt).
Unter den Bedingungen, unter denen die Anstiegsgeschwindigkeit gemessen wird, wird angenommen, dass die Eingangsstufe über einen ausreichenden Overdrive verfügt, so dass der gesamte Strom mit der anderen Seite durch eine Seite fließt. Die Rückkopplung hat unter diesen Bedingungen keine Auswirkung, da die Eingangsstufe gesättigt ist.
Der gesamte Endstrom steht zum Laden des Kompensationskondensators zur Verfügung, was zu einer konstanten Anstiegsrate von dv / dt = i / cc führt, bis die Ausgangsspannung nahe an der durch die Rückkopplung eingestellten Zielspannung liegt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Eingangsstufe nicht mehr gesättigt und nimmt den normalen Betrieb wieder auf.
Der Endstrom wird durch den gewünschten Ruhestromverbrauch und Frequenzgang eingestellt. Der erforderliche Kompensationskondensator wird durch das Verhalten der verschiedenen Komponenten in der Schaltung bestimmt und ausgewählt, um einen stabilen Betrieb bei einer Verstärkung von 1 zu ergeben. Im allgemeinen Opamps kann dies einen Wert von 10-30pF haben.
In dem unten gezeigten Beispielschema eines LM324 beträgt der Eingangsendstrom 6 uA. Die Anstiegsrate des Datenblatts beträgt 0,5 V / us. Obwohl im Datenblatt nicht gezeigt, muss der Kompensationskondensator einen Wert von etwa 12 pF haben, um diese Anstiegsrate zu erzielen. (LM324 Datenblatt)
Bei einigen Operationsverstärkern ist der Kompensationskondensator absichtlich niedriger als der Wert, der für die Stabilität bei Einheitsverstärkung erforderlich ist. Dies erhöht die Anstiegsgeschwindigkeit, ist jedoch bei Einheitsverstärkung nicht stabil und erfordert daher eine Mindestverstärkung von 5 oder 10. Diese werden als "dekompensierte" Operationsverstärker bezeichnet.
Andere Operationsverstärker können zusätzliche Schaltungen um die Eingangsstufe herum haben, um den zum Laden des Kompensationskondensators verfügbaren Strom unter Overdrive-Bedingungen zu erhöhen, um die Anstiegsgeschwindigkeit zu erhöhen.
