Что такое скорость нарастания?

Что такое скорость нарастания?

Определение скорости нарастания

В электронике скорость нарастания определяется как максимальная скорость изменения выходного напряжения за единицу времени. Она обозначается буквой S. Скорость нарастания помогает нам определить амплитуду и максимальную входную частоту, подходящие для операционного усилителя (ОУ), чтобы выходной сигнал не был значительно искажен.

Для достижения наилучшей производительности скорость нарастания должна быть максимизирована, что позволяет получить наибольший непрерывный диапазон изменения выходного напряжения без искажений.

Скорость нарастания важна для обеспечения того, чтобы ОУ надежно выдавал выход, соответствующий входу. Она изменяется в зависимости от коэффициента усиления и обычно указывается при условии единичного (+1) коэффициента усиления.

Типичное универсальное устройство может иметь скорость нарастания 10 В/мкс. Это означает, что при подаче большого ступенчатого входного сигнала на вход, электронное устройство может предоставить выходное напряжение 10 вольт за 1 микросекунду. В/мкс

Измерение скорости нарастания

Для измерения скорости нарастания применяют ступенчатый сигнал к усилителю, затем наблюдают скорость изменения напряжения от 10% до 90% его максимальной амплитуды с помощью осциллографа.

Формула скорости нарастания

Формула для расчета скорости нарастания заключается в делении изменения выходного напряжения на изменение времени, показывая, насколько быстро может изменяться выходное напряжение.

Влияние на частоту

Для обеспечения стабильности во всех ОУ используется компенсация по частоте, чтобы уменьшить высокочастотный отклик, что существенно влияет на скорость нарастания. Уменьшенный частотный отклик ограничивает скорость изменения, происходящую на выходе усилителей, и, следовательно, влияет на скорость нарастания ОУ.

Теперь, компенсация по частоте на втором этапе ОУ имеет характеристики нижнего пропускания и похожа на интегратор. Поэтому постоянный ток на входе будет создавать линейно увеличивающийся выход. Если второй этап имеет эффективную входную емкость C и коэффициент усиления A2, то скорость нарастания может быть выражена как

Где Iconstant — это постоянный ток первого этапа в режиме насыщения.

Применение скорости нарастания

• В музыкальных инструментах используются схемы сlew для обеспечения скольжения от одной ноты к другой, то есть портаменто (также называемое глиссандо или лаг).

• Схемы сlew используются, когда управляющее напряжение медленно переходит к различным значениям в течение определенного периода времени.

• В некоторых электронных приложениях, где требуется скорость, и выход должен изменяться в течение определенного периода времени, используются программно-генерируемые функции сlew или схемы сlew.