壓擺率參數(shù)為什么會(huì)受到限制?
上一篇《計(jì)算放大器電路的大信號(hào)帶寬就用壓擺率|LTspice一條指令輕松解鎖》一文,收到幾位工程師的留言“如何分辨大、小信號(hào)?”這個(gè)問(wèn)題是根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)區(qū)分,通常將峰峰值小于100mV的輸入信號(hào)完全視為小信號(hào)進(jìn)行處理,而在峰峰值大于等于100mV的輸入信號(hào)的處理中,按照輸入大信號(hào)分析壓擺率的限制。
筆者希望工程師不僅掌握上述結(jié)論保證在大信號(hào)帶寬設(shè)計(jì)滿足項(xiàng)目需求,而且能夠深入了解壓擺率參數(shù)為什么會(huì)受到限制?本文將通過(guò)分析限制壓擺率受到限制原因與LTspice仿真,剖析壓擺率參數(shù)的使用條件是:
1) 輸入端的信號(hào)
2) 幅值大的信號(hào)
1.壓擺率限制原因和影響因素
放大器低頻極點(diǎn)是受輸入級(jí)的米勒補(bǔ)償電容影響,壓擺率是受到放大級(jí)米勒補(bǔ)償電容的影響。
如圖2.128,放大器的輸入級(jí)與放大級(jí)電路示意圖。輸入級(jí)跨導(dǎo)gm將輸入的差分信號(hào)轉(zhuǎn)化為輸出電流Iout,Iout流入放大級(jí)并對(duì)米勒補(bǔ)償電容進(jìn)行充電。流過(guò)電容的電流(ic)與電容兩邊電壓關(guān)系,如式2-80。
當(dāng)ic為常數(shù)時(shí),電容兩端的電壓將隨時(shí)間t呈線性變化。
圖2.128 放大器放大級(jí)米勒電容示意圖
所以當(dāng)放大器輸入的差分信號(hào)為小信號(hào)時(shí),輸入級(jí)的輸出電流Iout遠(yuǎn)小于極限值,Iout隨輸入差分信號(hào)變化而變化,放大級(jí)的輸出電壓Vo不受影響。而在輸入信號(hào)為大信號(hào)時(shí),輸入級(jí)的輸出電流Iout達(dá)到極限值Iout(MAX),即飽和恒流狀態(tài),輸入級(jí)不再遵循“虛短”原則,放大級(jí)的輸出電壓Vo跟隨時(shí)間以固定斜率呈線性狀態(tài)增加,這種現(xiàn)象稱為壓擺率限制。
影響壓擺率的重要因素是放大器內(nèi)部體效應(yīng),即半導(dǎo)體基片與襯底會(huì)形成PN節(jié),具有結(jié)電容(體效應(yīng)電容),如圖2.128輸入級(jí)Cbody。由于Cbody的形成將分流Iout,當(dāng)Cbody等于Cc時(shí),Iout下降50%,壓擺率也將下降50%。體效應(yīng)問(wèn)題在同相放大電路中比較突出,因?yàn)楣材k妷弘S輸入信號(hào)變化而變化進(jìn)而影響Cbody。共模電壓越高使得壓擺率越低。在反相放大電路中,共模電壓為常數(shù),輸入信號(hào)不會(huì)影響壓擺率。
影響壓擺率的另一因素是溫度,半導(dǎo)體器件參數(shù)的性能與工作溫度相關(guān)。在放大器數(shù)據(jù)手冊(cè)中會(huì)提供壓擺率與溫度示意圖,通常壓擺率隨著溫度上升而在一定范圍內(nèi)增加,如圖2.129為ADA4807壓擺率與溫度示意圖。
2.129 ADA4807壓擺率與溫度示意圖
發(fā)表評(píng)論
請(qǐng)輸入評(píng)論內(nèi)容...
請(qǐng)輸入評(píng)論/評(píng)論長(zhǎng)度6~500個(gè)字
- 2024智能制造產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展藍(lán)皮書(shū) | 附獨(dú)家榜單
- EK工業(yè)多聯(lián)加持"國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)",見(jiàn)證軸承行業(yè)新奇跡
- 全數(shù)會(huì)2024中國(guó)深圳智能制造與機(jī)器人展覽會(huì)|走進(jìn)先臨三維
- 實(shí)地案例:必看,紅外熱成像在LED行業(yè)的應(yīng)用全在這里!
- 速領(lǐng)免費(fèi)門(mén)票!一文揭秘2024全數(shù)會(huì)亮點(diǎn):展商名錄、展商新品、同期會(huì)議、演講嘉賓、采購(gòu)名單
最新活動(dòng)更多
-
即日-11.30免費(fèi)預(yù)約申請(qǐng)>>> 燧石技術(shù)-紅外熱成像系列產(chǎn)品試用活動(dòng)
-
11月25日立即預(yù)約>> 【上海線下】設(shè)計(jì),易如反掌—Creo 11發(fā)布巡展
-
11月30日立即試用>> 【有獎(jiǎng)試用】愛(ài)德克IDEC-九大王牌安全產(chǎn)品
-
即日-12.26火熱報(bào)名中>> OFweek2024中國(guó)智造CIO在線峰會(huì)
-
限時(shí)免費(fèi)下載立即下載 >>> 2024“機(jī)器人+”行業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新發(fā)展藍(lán)皮書(shū)
-
即日-2025.8.1立即下載>> 《2024智能制造產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展藍(lán)皮書(shū)》
- 高級(jí)軟件工程師 廣東省/深圳市
- 自動(dòng)化高級(jí)工程師 廣東省/深圳市
- 光器件研發(fā)工程師 福建省/福州市
- 銷售總監(jiān)(光器件) 北京市/海淀區(qū)
- 激光器高級(jí)銷售經(jīng)理 上海市/虹口區(qū)
- 光器件物理工程師 北京市/海淀區(qū)
- 激光研發(fā)工程師 北京市/昌平區(qū)
- 技術(shù)專家 廣東省/江門(mén)市
- 封裝工程師 北京市/海淀區(qū)
- 結(jié)構(gòu)工程師 廣東省/深圳市