24 / 32 · Concepto
Intervalo de salida,ancho de banda y velocidad de cambio son límites separados
Prueba margen de continua y requisitos dinámicos antes de confiar en una ganancia ideal.
Las lecciones se pueden leer gratis. Inscríbete para guardar el progreso.
Empieza por la región permitida de continua
Intervalo de alimentación,modo común de entrada,excursión de salida,corriente de salida y estabilidad de un operacional son especificaciones distintas. «Rail-to-rail» requiere condiciones de hoja de datos y no implica distancia cero de ambos raíles con cualquier carga. En este ejemplo didáctico,supón alimentación de 3.3 V y salida utilizable 0.2–3.1 V. Con Vref = 1.65 V y ganancia 11,la excursión simétrica máxima es 1.45 V,correspondiente a aproximadamente 131.818 mV de entrada.
Ancho de banda de pequeña señal
Para un operacional de realimentación de tensión adecuadamente compensado y aproximadamente de un polo,estima el ancho de banda de lazo cerrado como GBW dividido por ganancia de ruido. GBW de 1 MHz y ganancia de ruido 11 dan aproximadamente 90.909 kHz. Es una aproximación,no una regla universal para amplificadores de realimentación de corriente o descompensados. Una ganancia inversora de señal −10 tiene ganancia de ruido 11,así que usar 10 es incorrecto.
A 10 kHz,una etapa de lazo cerrado de un polo con ancho de banda 90.909 kHz conserva aproximadamente 0.9940 de su ganancia de baja frecuencia y tiene aproximadamente −6.28° de retardo de fase. Polos adicionales,carga capacitiva y disposición física pueden cambiarlo. Verifica las instrucciones de estabilidad del dispositivo real.
Velocidad de gran señal
Una salida sinusoidal de amplitud de pico Vp requiere pendiente máxima . Con Vp = 1 V y f = 10 kHz,es 0.062832 V/μs. Una velocidad de cambio supuesta de 0.5 V/μs admite esa pendiente,mientras que 100 kHz requeriría 0.628319 V/μs y la superaría. Un gráfico de alterna de pequeña señal no revela distorsión de gran señal inducida por velocidad de cambio.
Para un escalón de salida de 2 V,el mismo límite implica al menos 4 μs de transición,excluyendo establecimiento y otras dinámicas. Comprueba conjuntamente amplitud,ancho de banda y velocidad de cambio;superar uno no supera los tres. La explicación de arquitecturas de TI aporta contexto sobre los supuestos de relaciones ganancia-ancho de banda. Todos los límites de ejemplo son entradas de diseño ficticias,no especificaciones de un componente con nombre.
Inténtalo tú
Con SR = 0.5 V/μs, ¿cuál es la mayor frecuencia sinusoidal permitida solo por velocidad de cambio para Vp = 2 V?
Leer la explicación
f ≤ SR/(2πVp) = 500000/(4π) = 39788.735773 Hz. Excursión de salida,ancho de banda de pequeña señal y requisitos de distorsión pueden imponer límites menores.