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電路的輸出波形為什么會出現(xiàn)失真的情況？

2020-12-08 15:35

筆者在技術(shù)支持過程中,常常遇到工程師質(zhì)疑放大器的增益帶寬積參數(shù)“摻水”啦!!!設(shè)計(jì)中明明預(yù)留很大余量,但是電路的輸出波形依然出現(xiàn)失真的情況。其實(shí),在交流信號調(diào)理電路的帶寬評估中,應(yīng)該區(qū)分對待輸入信號是小信號,還是大信號。如果輸入信號是小信號使用增益帶寬積參數(shù)是合理的,而當(dāng)輸入信號為大信號時,還使用增益帶寬積參數(shù)進(jìn)行評將會導(dǎo)致設(shè)計(jì)缺陷。本篇將通過一個實(shí)例分析,壓擺率與大信號帶寬(滿功率帶寬)的關(guān)系,以及一種快捷仿真滿功率帶寬的方式。

01 壓擺率定義

壓擺率(Slew Rate,SR)定義為由輸入大信號階躍變化引起的輸出電壓變化率,常用單位是V/μs。如圖2．125,在緩沖器電路的輸入端提供一個由最低輸入信號到最高輸入信號的階躍變化Vin,放大器受到壓擺率參數(shù)的影響,輸出信號Vo對于大信號的響應(yīng)以最快的變化速率(dV/dt)上升,直到輸出信號達(dá)到與輸入信號等幅值。

圖2．125 壓擺率參數(shù)工作示意圖

應(yīng)當(dāng)注意放大器上升、下降過程中的壓擺率可能不同,以及壓擺率參數(shù)的測試條件。如圖2．126,在±5V電源供電,增益為1倍的電路中,ADA4807輸出5V階躍信號。在信號的上升沿,從峰值的20%提高到80%時,壓擺率(SR+)為225V/μs。在信號的下降沿,從峰值的80%下降到20%時,壓擺率(SR-)為250V/μs。