Intervallo di uscita, banda e slew rate sono limiti separati

Parti dalla regione in continua consentita

Intervallo di alimentazione, intervallo di modo comune di ingresso, escursione di uscita, corrente di uscita e requisiti di stabilità di un operazionale sono specifiche distinte. «Rail-to-rail» richiede le condizioni del datasheet e non implica distanza zero da entrambi i limiti di alimentazione con qualsiasi carico. In questo esempio didattico, presumi alimentazione da 3.3 V e uscita utilizzabile 0.2–3.1 V. Con Vref = 1.65 V e guadagno 11, l'escursione massima simmetrica di uscita è 1.45 V, corrispondente a circa 131.818 mV all'ingresso.

Banda a piccoli segnali

Per un operazionale a retroazione di tensione adeguatamente compensato e approssimativamente a singolo polo, stima la banda ad anello chiuso come GBW diviso per guadagno di rumore. GBW di 1 MHz e guadagno di rumore 11 danno circa 90.909 kHz. È un'approssimazione, non una regola universale per amplificatori a retroazione di corrente o decompensati. Un guadagno invertente del segnale −10 ha guadagno di rumore 11, quindi usare 10 in quella stima è errato.

A 10 kHz, uno stadio ad anello chiuso a un polo con banda 90.909 kHz conserva circa 0.9940 del guadagno a bassa frequenza e ha circa −6.28° di ritardo di fase. Poli aggiuntivi, carico capacitivo e layout possono cambiare quel risultato. Verifica le indicazioni di stabilità del dispositivo reale.

Velocità a grandi segnali

Un'uscita sinusoidale con ampiezza di picco Vp richiede pendenza massima $2\pi fV_p$. A Vp = 1 V e f = 10 kHz, è 0.062832 V/μs. Uno slew rate ipotizzato di 0.5 V/μs sostiene quella pendenza, mentre 100 kHz richiederebbero 0.628319 V/μs e lo supererebbero. Un grafico AC a piccoli segnali non rivela la distorsione a grandi segnali indotta dallo slew rate.

Per un gradino di uscita da 2 V, lo stesso limite di slew implica almeno 4 μs di transizione, escludendo assestamento e altre dinamiche. Verifica insieme ampiezza, banda e slew rate; superare uno non significa superarli tutti. La discussione TI sull'architettura contestualizza le ipotesi dietro le relazioni guadagno-banda. Tutti i limiti di esempio qui sono ingressi di progetto immaginari, anziché specifiche di un componente nominato.