<p>转换速率是表示运算放大器的工作速度的参数。</p>
<p>表示输出电压在规定的单位时间可变化的比例。</p>
<p>例如,1[V/µs]表示在1[µs]内可使电压发生1[V]的波动。</p>
<p>理想运算放大器可忠实地输出任何输入信号对应的输出信号,但实际上还存在一种叫做转换速率的限制。</p>
<p>给输入施加上升沿和下降沿比较陡峭的矩形波脉冲时,表示输出电压在单位时间内可发生什么程度的变化。下图表示转换速率的定义。</p>
<p><strong>转换速率测量电路和波形图</strong></p>
<p><img alt="转换速率测量电路和波形图" data-entity-type="file" data-entity-uuid="4da43128-e1bf-4dcf-929e-049f903f37cf" src="/sites/default/files/inline-images/01_119.png" /></p>
<p>上升沿和下降沿的转换速率按下式计算。</p>
<p><img alt="上升沿和下降沿的转换速率按下式计算" data-entity-type="file" data-entity-uuid="17ce71ae-c978-4297-90ab-ffc9e185ec6f" src="/sites/default/files/inline-images/02_1.gif" /></p>
<p>转换速率按"上升沿"或"下降沿"中较慢的一方为基准进行规定。</p>
<p>因此,表示运算放大器输出信号的斜率的最大值。</p>
<p>对于波动更剧烈的信号,输出波形难以跟随而发生变形。构成放大电路时,转换速率是输出变化的比例,因此不会发生变化。</p>
<p>运算放大器用于直流、交流两者的信号放大。</p>
<p>运算放大器受响应速度限制,并非可处理任何信号。</p>
<p>在上图所示的电压跟随器结构中,直流电压输入受到输入电压范围和输出电压范围的限制。</p>
<p>此外,带有频率的交流信号还受到增益带宽积和转换速率的制约。</p>
<p>此处对振幅与频率的关系,即转换速率加以考虑。</p>
<p>求运算放大器可输出的最大频率。</p>
<p><strong>正弦波</strong></p>
<p><img alt="正弦波" data-entity-type="file" data-entity-uuid="bc4406b0-8a4a-4773-9980-4239c40c80de" src="/sites/default/files/inline-images/03_106.png" /></p>
<p>求输出右图所示波形所需的转换速率。</p>
<p>y=Asinωt</p>
<p>转换速率是正弦波的切线的斜率,故对上式进行微分。</p>
<p><img alt="微分" data-entity-type="file" data-entity-uuid="05235764-b1c4-41c3-b2a1-b41074d1442a" src="/sites/default/files/inline-images/04_0.gif" /></p>
<p>转换速率为</p>
<p>SR=Aω ω=2πf</p>
<p>再者,正弦波的振幅是峰间值,VPP=2A,因此,可进行如下变形。</p>
<p><img alt="正弦波的振幅是峰间值" data-entity-type="file" data-entity-uuid="19712712-678e-4065-9085-c0b7bfd45de5" src="/sites/default/files/inline-images/05.gif" /></p>
<p>该频率f被叫做全功率带宽。</p>
<p>它们处于运算放大器未设定放大率的状态,即电压跟随器中运算放大器的可输出振幅(在输出电压范围内)与频率的关系。</p>
<p><strong>例)在SR=1V/µs的运算放大器中,可输出1VPP信号的频率为</strong></p>
<p><strong><img alt="信号频率" data-entity-type="file" data-entity-uuid="b003d8da-eefd-449c-a3aa-e1b9f7aea847" src="/sites/default/files/inline-images/06.gif" /></strong></p>
<p>振幅保持不变且超过上述求得的频率时,波形受转换速率限制,正弦波变为三角波,发生失真。</p>
<p>文章来源:<a href="https://www.rohm.com.cn/electronics-basics/opamps/op_what5">罗姆</a></p>