Faixa de saída, largura de banda e slew rate são limites separados

Comece com a região CC permitida

A faixa de alimentação de um amplificador operacional, a faixa de modo comum de entrada, a excursão de saída, a corrente de saída e as exigências de estabilidade são especificações distintas. “Rail-to-rail” precisa das condições da folha de dados e não implica distância zero de ambos os trilhos sob qualquer carga. Neste exemplo didático, suponha alimentação de 3.3 V e saída utilizável de 0.2–3.1 V. Com Vref = 1.65 V e ganho 11, a excursão simétrica máxima de saída é 1.45 V, correspondendo a aproximadamente 131.818 mV na entrada.

Largura de banda de pequenos sinais

Para um amplificador operacional com realimentação de tensão adequadamente compensado e aproximadamente de polo único, estime a largura de banda em malha fechada como GBW dividido pelo ganho de ruído. GBW de 1 MHz e ganho de ruído 11 dão aproximadamente 90.909 kHz. Isso é uma aproximação, não uma regra universal para amplificadores com realimentação de corrente ou descompensados. Um ganho de sinal inversor de −10 tem ganho de ruído 11, portanto usar 10 nessa estimativa está incorreto.

Em 10 kHz, um estágio de polo único em malha fechada com largura de banda de 90.909 kHz mantém aproximadamente 0.9940 de seu ganho de baixa frequência e tem cerca de −6.28° de atraso de fase. Polos adicionais, carga capacitiva e layout podem mudar esse resultado. Verifique as orientações de estabilidade do dispositivo real.

Velocidade de grandes sinais

Uma saída senoidal de amplitude de pico Vp exige inclinação máxima $2\pi fV_p$. Em Vp = 1 V e f = 10 kHz, ela é 0.062832 V/μs. Um slew rate presumido de 0.5 V/μs suporta essa inclinação, enquanto 100 kHz exigiriam 0.628319 V/μs e o excederiam. Um gráfico CA de pequenos sinais não revela distorção de grandes sinais causada pelo slew rate.

Para um degrau de saída de 2 V, o mesmo limite de slew implica pelo menos 4 μs de transição, excluindo acomodação e outras dinâmicas. Verifique amplitude, largura de banda e slew rate juntos; atender a um não significa atender aos três. A discussão de arquitetura da TI fornece contexto para as premissas das relações entre ganho e largura de banda. Todos os limites do exemplo são entradas fictícias de projeto, e não especificações de um componente identificado.