Скорость нарастания выходного сигнала

Скорость нарастания ОУ говорит о том, как быстро может изменяться выходное напряжение. У операционного усилителя, например К140УД7, скорость нарастания выходного напряжения = 10 В/мкс. Это означает, что напряжение на выходе может изменяться за одну микросекунду на 10 В.

Наименьшая скорость нарастания имеет место при единичном усилении, поэтому скорость нарастания указывается в паспорте при K_ос = 1.

Для сигнала синусоидальной формы максимальная скорость изменения Е_вх зависит от частоты сигнала и его амплитуды и равна 2 πfE_пик.

Если скорость изменения Е_вх превышает максимальную скорость нарастания ОУ, то форма выходного сигнала V_вых будет искажена

Если скорость изменения Е_вх превышает максимальную скорость нарастания ОУ, то форма выходного сигнала V_вых будет искажена.

Максимальная частота f_max, при которой можно получить неискаженное выходное напряжение с амплитудой V_{вых пик}, определяется скоростью нарастания в соответствии с выражением:

(.27)

где f_max – максимальная частота в герцах,

– скорость нарастания напряжения В/мкс,

V_{вых пик} – максимальное неискаженное выходное напряжение в вольтах.

Напомним, что верхний частотный предел, налагаемый малосигнальной

характеристикой ОУ, увеличивается при уменьшении К_ос.

В каждой конкретной схеме усилителя необходимо выделить два верхних частотных предела, налагаемых с одной стороны ограничением скорости нарастания (26), а с другой - полосой пропускания на малом сигнале (25). Наименьшее из этих двух значений определяет фактическую предельную верхнюю частоту.

В общем случае скорость нарастания есть ограничивающий частоту фактор в условиях больших сигналов, а АЧХ ограничивает частоту на малых сигналах.

.

Пример.8

Скорость нарастания выходного напряжения ОУ К140УД7 =10 В/мкс. На какой максимальной частоте f_max можно получить неискаженное выходное напряжение с амплитудой а) 10 В и б) 1 В?

Решение:

Из уравнения (.26) получим

а)

б)

Дата добавления: 2014-01-15