您的放大器有多快？

　　就運算放大器而言，速度受許多因素影響。帶寬或許是要考慮的第一個(gè)技術(shù)參數。諸如，“此放大器是否具有應用所需的帶寬?”盡管已明確帶寬是一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)參數，但就速度而言，還必須考慮放大器的壓擺率。

　　壓擺率

　　放大器的壓擺率是其輸出電壓的最大變化率，通常表示為V/μs。為了無(wú)失真地再現信號，放大器必須能夠使輸出信號的變化速度等于(或快于)輸入信號的變化速度(見(jiàn)圖1)。放大器的滿(mǎn)功率帶寬是放大器在其有限的壓擺率基礎上使信號不失真的最大頻率。

　　公式可表示為：

　　=壓擺率/2

　　其中：FPBW為滿(mǎn)功率帶寬

　　Vp為放大器的峰值輸出擺幅

　　壓擺率對方波的影響

　　應用示例

　　我們看一下這樣一個(gè)示例：設計人員需要開(kāi)發(fā)一個(gè)電路來(lái)監視工業(yè)電機的振動(dòng)，此電路是早期故障指示器的一部分。針對該應用，設計人員確定所關(guān)注信號的最大頻率為100kHz。運算放大器用于捕捉和放大這些振動(dòng)波形以供進(jìn)一步分析。放大器通過(guò)3V電源供電，輸出可軌到軌擺動(dòng)，因此放大器輸出上的峰值電壓為1.5V。

　　從帶寬的角度看，通常會(huì )選擇帶寬比所關(guān)注信號高出一個(gè)數量級的放大器(假設這種情況下采用單位增益)。因此在本示例中，帶寬為1 MHz 的放大器剛好滿(mǎn)足要求。這里以MCP6V01為例。它具有1.3MHz的帶寬，其自動(dòng)調零架構非常適合該電路所處的惡劣噪聲環(huán)境。

　　接下來(lái)看一下其壓擺率。MCP6V01的壓擺率典型值指定為 0.5 V/μs(500,000 V/s)。將這些數字代入上面的公式中，得出的滿(mǎn)功率帶寬為：

　　= 500,000/ 2 (1.5) = 53 z

　　這表示，在100 kHz 的最大輸入頻率下，MCP6V01 的壓擺率將受限，從而導致輸出信號失真。因此，對于該應用而言，選擇一個(gè)壓擺率更高的運放是更好的選擇，因為即使輸入信號的頻率達到100kHz，其壓擺率也不受限。

　　在用戶(hù)了解許多運放后，將發(fā)現帶寬與壓擺率似乎直接相關(guān)，因為其中一個(gè)參數增大時(shí)，另一個(gè)也相應增大。通常，放大器的壓擺率等于其拖尾電流除以其補償電容(放大器內部設計的一部分)。

　　運放的帶寬越高，其拖尾電流通常越大，因此具有更高的壓擺率。不過(guò)，可以在減小補償電容的同時(shí)保持相同的拖尾電流。盡管這可實(shí)現更高的壓擺率，但代價(jià)是帶寬降低、噪聲增大和失調電壓升高。另外，還有其他技術(shù)和架構可實(shí)現更高的壓擺率，但對于通用運放而言，帶寬和壓擺率往往彼此緊密相隨。

　　當然要獲得這些經(jīng)驗，必須經(jīng)過(guò)實(shí)戰或者有著(zhù)足夠經(jīng)驗的老司機來(lái)點(diǎn)撥。

　　現在老司機閆工聯(lián)合李老師做了一套這樣的運放電路設計實(shí)戰入門(mén)套件，以探求本質(zhì)的方式開(kāi)發(fā)一套電路板，讓運放電路的設計有據可依：從同相放大器電路，反相放大器，差分放大器三種電路(包括交流、直流、雙電源、單電源供電12個(gè)電路)出發(fā)，由這三種電路基本可以演進(jìn)出其他的所有運放電路。同時(shí)還配套以工程應用需要的角度的視頻教程，講解實(shí)際應用中運放的選型、設計以及系統穩定性，讓運放電路的設計更可靠。