回转速率:是多少?（公式，单位和如何测量它）|mabetx官网电气4U.

内容

什么是回转率?

在电子器件中，转换速率被定义为最大输出速率电压每单位时间更改。它由字母S表示。转换率有助于我们识别幅度和最大输入频率适合一个运算放大器(OP放大器)，使输出不明显失真。

转换速率应尽可能高，以确保最大的未置换输出电压摆幅。

转换速率是确保运放输出对输入可靠的关键因素。旋转速率随电压的变化而变化获得。因此，一般在单位(+1)增益条件下指定。

一个典型的通用设备可能有10的转换速率 $v / \ mu s$ 。这意味着当将大的步进输入信号施加到输入时，电子设备可以在1微秒内提供10伏的输出。

转换速率公式

回转速率的方程由

$\ begin {align *} s = \ frac {dv_0} {dt} | _m_a_x_i_m_u_m \，\，volts / \ mu s \ neg {align *}$

在哪里 $v_0.$ 是放大器产生的输出作为时间t的函数。

转换率单位

转换率单位是 $伏特/二$ 或者 $伏特/ \ mu s$ 。

如何测量转换率？

通过将步骤信号应用于输入阶段来测量转换速率op-amp.而测量变化率发生在输出信号幅度的10%到90%之间。一般应用的阶跃信号较大，约为1v。

从输出电压波形测量转换速率，如：

$\{对齐*}开始转换速度(S) = \压裂{dV_0} {dt} = \压裂{V_0_(_9_0_ \ % _)——V_0_ (_1_0_ \ % _)} {t_(_9_0_ \ % _)识别- t_(_1_0_ \ % _)识别}\{对齐*}结束$

可以通过使用衡量转换速率示波器A.函数发生器。

用于测量旋转速率的电路如下图所示。

输入和回转限制输出电压波形如下图所示。

运放的回转率

转换速率决定了运放快速改变输出的能力，因此它决定了给定运放运行的最高频率。

OP-AMP的转换速率可以限制电路的性能，如果超过其限制，它会扭曲输出波形。

由于电路配置的原因，运算放大器在正、负跃迁时可能有不同的转换速率。

转换速率应理想地无限，几乎尽可能高。转换率IC 741 OP-AMP只有0.5 $v / \ mu s$ 这是它的主要缺点。因此，它不能用于高频应用。

放大器的转换速率限制

运放输入级高增益:

现代运算放大器使用具有跨导特性的高增益差分输入级。这意味着一个放大器在输入级取一个差分输入电压，并在输出级产生一个输出电流。请注意，跨导只不过是传递电法，也称为相互电导，它是电特性，并且被定义为通过设备输出的电流在设备的输入上的电压。在数学上表达它 $g_m = \frac {I_o_u_t}{V_i_n}$ 。

放大器的跨导通常非常高，在这一点上，产生了放大器的大开环增益。这意味着小的输入电压可以使输入级饱和。在这种饱和状态下，舞台产生近似恒定的输出当前的并充当常数目前的来源。在这种情况下，在放大器的输出时发生变化率严重限制。这限制了OP-AMP的转换速率。

OP-AMP第二阶段的频率补偿：

提供稳定性，频率在所有OP-AMPS中使用补偿以降低高频响应对转换速率有相当大的影响。减小的频率响应限制了放大器输出处发生的变化率，因此它影响了OP-AMP的转换率。

现在，OP-AMP的第二阶段的频率补偿是低通特性，它类似于积分商。因此，恒流输入将产生线性增加的输出。如果第二阶段有有效的输入电容C.和电压增益A₂，然后可以表达转换速率

$\ begin {aligne *}转换速率（s）= \ frac {i_c_o_n_s_t_a_n_t} {c} a_2 \ neg {align *}$

在哪里我_常数第一阶段的恒定电流在吗饱和。

温度:

回转速率是一个与温度有关的参数。当一个信号上升时，一个正转率发生，当一个信号下降时，一个负转率发生。通常，放大器的旋转速率会随着温度的升高而升高。

转换率VS带宽

转换率

转换速率是放大器对输入电平的突然变化所能作出的最大速率。转换速率可以扭曲(或限制)任何被运放放大的信号。

正弦输入信号乘以OP-AMP的增益，其斜率高于OP-AMP的转换速率。因此，输出波形将是直线而不是弯曲部分正弦。这种效果是非线性的。因此，回转可以修改或扭曲信号的形状。

带宽

放大器的带宽或功率带宽是在OP-AMP的传递函数中，所有信号频率在其上放大的频率范围是op-amp导致的转移功能中的磁极。低通滤波器行为即，信号的幅度随着频率的增加而减小，并且发生相移。这种效果是线性的，它们不会产生输出信号的失真。

OP-AMP的带宽应尽可能大。它应该能够从零频率放大信号。因此，OP-AMP的增益应该从0频率恒定到无限频率。带宽在赫兹表示。

压摆率和全功率带宽之间的关系

假设输入信号 $v_s.$ 是一个正弦波，我们可以获得放大器产生未损坏输出的最大频率的值。

（1） $\ begin {arearation *} v_s = v_m sin \ oomega t \ end {等式*}$

现在，为了一个团结的收益非反相放大器，输出正好等于输入。

$\ begin {align *} v_0 = v_m sin \ oomega t \ neg {align *}$

将上面的等式区分开，我们得到的两侧，

$\ begin {aligne *} \ frac {dv_0} {dt} = \ frac {d} {dt} v_m sin \ oomega t \ nod {alight *}$

（2） $\begin{equation*} \frac{dV_0}{dt} = \omega V_m cos\omega t \end{equation*}$

现在， $\压裂{dV_0} {dt}$ 将是最大的何时 $Cos \ Omegat = 1（即\ omega t = 0 ^ 0）$ 的最大值 $\压裂{dV_0} {dt}$ 只不过是转换率S.进入等式（2）我们得到，

（3） $\{方程*}开始S = \压裂{dV_0} {dt} | _m_a_x_i_m_u_m = \ V_mω= 2 \πf_m V_m \ \, V /秒结束\{方程*}$

在哪里， $调频$ = Hz中的最大信号频率

$v_m.$ =信号的最大峰值电压

重新整理方程(3)中的项，我们得到

（4） $\ begin {arearation *} f_m = \ frac {s} {2 \ pi v_m} \ neg {arequation *}$

由上式可知，输出电压峰间摆动与直流输出电压范围相等时的最高频率。换句话说，它是最大频率 $调频$ 放大器为此产生不损坏的输出。它被称为全功率带宽。它有时也被描述为slew-rate-limited-bandwidth。

旋转速率计算

需要运算放大器以20kHz频率放大峰值电压为5伏的信号。找出回转速率。

鉴于数据: $v_m = 5volts.$ 那 $f_m = 20千赫$

$\开始{对齐*}\{分裂}开始郑清奎= 2π\ f_m V_m \ \ & = 2 * 3.14 * 20 * 10 ^ 3 * 5 \ \ & = 628 * 10 ^ 3 \ \郑清奎= 628000 V / S \ \,或\ \,0.628 V / \μS \{分裂}\{对齐*}结束$

压摆率的应用

一些转换率的应用包括：

在乐器中，旋转电路被用来提供从一个音符到另一个音符的滑动，也就是滑音(也称为滑音或滞后)。
使用旋转电路在一段时间内缓慢地转换到不同的值。
在某些电子应用中，需要速度并且输出需要在一段时间内更换，使用软件生成的转换功能或转换电路。