อัตราการเลื่อนคืออะไร

อะไรคืออัตราการเปลี่ยนแปลง (Slew Rate)?

คำนิยามของอัตราการเปลี่ยนแปลง (Slew Rate)

ในวงจรไฟฟ้า อัตราการเปลี่ยนแปลงถูกกำหนดให้เป็นอัตราสูงสุดของการเปลี่ยนแปลงแรงดันเอาต์พุตต่อหน่วยเวลา มันถูกแทนที่ด้วยตัวอักษร S อัตราการเปลี่ยนแปลงช่วยให้เราสามารถระบุขนาดและความถี่สูงสุดที่เหมาะสมกับแอมปลิฟายเออร์ปฏิบัติการ (OP amp) ได้ เพื่อให้เอาต์พุตไม่ผิดเพี้ยนมากเกินไป

ในการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพที่สุด อัตราการเปลี่ยนแปลงควรจะสูงสุด ทำให้สามารถเปลี่ยนแปลงแรงดันเอาต์พุตได้มากที่สุดโดยไม่ผิดเพี้ยน

อัตราการเปลี่ยนแปลงมีความสำคัญในการรับประกันว่า OP amp จะส่งเอาต์พุตที่ตรงกับอินพุตได้อย่างเชื่อถือได้ มันเปลี่ยนแปลงตามความสูญเสียแรงดันและมักจะระบุไว้ในสภาพการทำงานที่ความสูญเสียแรงดันเท่ากับ 1 (+1)

อุปกรณ์ทั่วไปอาจมีอัตราการเปลี่ยนแปลง 10 V/μs หมายความว่าเมื่อมีสัญญาณอินพุตขั้นตอนขนาดใหญ่ถูกนำไปใช้ที่อินพุต อุปกรณ์ไฟฟ้าสามารถให้เอาต์พุต 10 โวลต์ใน 1 ไมโครวินาที

การวัดอัตราการเปลี่ยนแปลง

ในการวัดอัตราการเปลี่ยนแปลง ให้นำสัญญาณขั้นตอนไปใช้กับแอมปลิฟายเออร์ จากนั้นสังเกตอัตราการเปลี่ยนแปลงแรงดันจาก 10% ถึง 90% ของขนาดสูงสุดโดยใช้ออสซิลโลสโคป

สูตรสำหรับการคำนวณอัตราการเปลี่ยนแปลง

สูตรสำหรับการคำนวณอัตราการเปลี่ยนแปลงคือการหารผลต่างของแรงดันเอาต์พุตด้วยผลต่างของเวลา แสดงให้เห็นว่าแรงดันเอาต์พุตสามารถเปลี่ยนแปลงได้เร็วเพียงใด

ผลกระทบต่อความถี่

เพื่อให้มีเสถียรภาพ การชดเชยความถี่ถูกใช้ใน OP amps ทั้งหมดเพื่อลดการตอบสนองความถี่สูง ซึ่งมีผลต่ออัตราการเปลี่ยนแปลง การลดการตอบสนองความถี่จำกัดอัตราการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นที่เอาต์พุตของแอมปลิฟายเออร์ และดังนั้นจึงมีผลต่ออัตราการเปลี่ยนแปลงของ OP amp

การชดเชยความถี่ที่สเตจที่สองของ OP amp เป็นคุณสมบัติของตัวกรองความถี่ต่ำ และคล้ายคลึงกับอินทิเกรเตอร์ ดังนั้นกระแสคงที่ที่เข้ามาจะสร้างเอาต์พุตที่เพิ่มขึ้นเชิงเส้น หากสเตจที่สองมีความจุทางไฟฟ้าที่มีผล C และความสูญเสียแรงดัน A2 แล้ว อัตราการเปลี่ยนแปลงสามารถแสดงได้ว่า

เมื่อ Iconstant เป็นกระแสคงที่ของสเตจแรกในภาวะอิ่มตัว

การประยุกต์ใช้อัตราการเปลี่ยนแปลง

• ในเครื่องดนตรี วงจร slew ถูกใช้เพื่อให้เกิดการเลื่อนจากโน้ตหนึ่งไปยังโน้ตอื่น กล่าวคือ portamento (หรือเรียกว่า glide หรือ lag)

• วงจร slew ถูกใช้เมื่อแรงดันควบคุมเปลี่ยนแปลงช้าๆ เป็นค่าต่างๆ ในช่วงเวลาหนึ่ง

• ในบางแอปพลิเคชันทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการความเร็ว และเอาต์พุตต้องเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาหนึ่ง ฟังก์ชัน slew ที่สร้างโดยซอฟต์แวร์หรือวงจร slew จะถูกใช้