运放专题:运放参数之压摆率
前言
压摆率(Slew rate, SR) 1、定义:闭环放大器输出电压变化的最快速率。用 V/μs 表示。 2、优劣范围:从 2mV/μs 到 9000V/μs 不等。 3、理解:此值显示运放正常工作时,输出端所能提供的最大变化速率,当输出信号欲实 现比这个速率还快的变化时,运放就不能提供了,导致输出波形变形——原本是正弦波就 变成了三角波。 4、对一个正弦波来说,其最大变化速率发生在过零点处, 且与输出信号幅度、频率有 关。设输出正弦波幅度为 Am,频率为 fout,过零点变化速率为 DV,则 Dv= 2π Am fout 要想输出完美的正弦波,则正弦波过零点变化速率必须小于运放的压摆率。 即 SR >Dv= 2π Am fout
实际运放的压摆率
我们以LM324举例,先来看看它的数据手册上的压摆率数值; 可以看出LM324的压摆率是比较低的,只有0.5V/us
我又找了一款运放LMH6629,我们来看下它的数据手册,可以看出LMH6629的压摆率还是比较高的,1600V/us。
这两个运放的压摆率简直是天壤之别,下面就让我们用仿真来真是感受下高压摆率运放对低压摆率运放的碾压吧,先来看看电路图,我把他们画在一起: 信号源: 频率为1kHz 幅值为:1v 上升沿时间为:10ns 可以看出拥有1600v/us 压摆率的LMH6629 电压上升的很快,而仅有0.5V/us压摆率的LM324 肉眼可见电压上升很慢。
压摆率对输出波形的影响
上面的仿真让我们看到了,压摆率决定了信号的变化率,高压摆率信号变化的快,低压摆率变化慢。 上面的仿真我们使用的的信号频率为1K,那有没有想过当频率变高了,会对输出波形有什么影响呢?一起来看下吧。 先看电路: 电路不变,信号源频率变为100K 再看下波形,LMH6299的波形还算正常,可是lm324的波形产生了严重的失真,几乎变成了三角波。这一切还是因为LM324的压摆率太低,信号变化率太小。所以说高频信号还是要选用压摆率高的运放。