运放压摆率

只看该作者 · 2018-5-25 12:19

各位大佬，我用PA85高压运放搭了一个简单的放大20倍的电路，供电电源电压为正负24V,测量输出电压为啥频率到300KHz时，输出波形幅值就只能到5V左右，如果幅值再大就变为三角波了，自己觉得与压摆率有关，可是看数据手册压摆率与相位补偿电容有关，所选的补偿电容为10pf,压摆率应该为400V/us,经过计算压摆率为2*pi*f*Vp=9.4V/us，远小于400V/us,各位大佬帮忙分析一下原因。

1万 · 2018-5-25 13:20

从这个现象看, 很象压摆率限制.
看看输入输出信号相位差有多少呢

只看该作者 · 2018-5-25 13:55

airwill 发表于 2018-5-25 13:20
从这个现象看, 很象压摆率限制.
看看输入输出信号相位差有多少呢

相位差在300KHz时近45度，如图所示是输出幅值为5v时的图

1万 · 2018-5-25 14:36

SR跟补偿电容有关，也跟前级的长TAIL电流有关，电流越大，压摆率越高。

1万 · 2018-5-25 15:06

北极星的熊猫发表于 2018-5-25 13:55
相位差在300KHz时近45度，如图所示是输出幅值为5v时的图

输出波形相位延迟和幅度衰减，如果是GBW引起的，正弦波形基本保持；如果压摆率引起的，上升和下降沿变成直线。从波形图看，GBW的贡献大。

只看该作者 · 2018-5-25 21:42

zyj9490 发表于 2018-5-25 14:36
SR跟补偿电容有关，也跟前级的长TAIL电流有关，电流越大，压摆率越高。

在测量这个电路的时候，我是直接接的信号发生器，还有请大佬讲解一下前级的长TAIL电流是啥？这个没接触过

只看该作者 · 2018-5-25 21:44

captzs 发表于 2018-5-25 15:06
输出波形相位延迟和幅度衰减，如果是GBW引起的，正弦波形基本保持；如果压摆率引起的，上升和下降沿变 ...

对，现在就是幅度不太大时，例如输出正负5V的波形，在0-150KHz范围内没啥问题，上升到300KHz时会衰减25%，当输出正负10V时，频率上升到较高时，不仅波形会衰减，而且会变成三角波。

1万 · 2018-5-25 21:47

北极星的熊猫发表于 2018-5-25 21:42
在测量这个电路的时候，我是直接接的信号发生器，还有请大佬讲解一下前级的长TAIL电流是啥？这个没接触过 ...

差分对的长尾电流，决定每个半边的电流的动态范围，决定了对补偿电容的充电速率。

只看该作者 · 2018-5-25 21:53

zyj9490 发表于 2018-5-25 21:47
差分对的长尾电流，决定每个半边的电流的动态范围，决定了对补偿电容的充电速率。 ...

谢谢大佬

1万 · 2018-5-25 21:59

这个东西恐怕是在225V电压的时候。

谢谢大家！

才能做到SR=1000V/us.

如果是24V电源电压，那么恐怕只能得到100V/us，最大，这还是最好的情况下。

而且其SR=1000V/us应该是电压跟随器方式。

放大20倍能到5V/us就不错了。

再次感谢大家！

1万 · 2018-5-25 22:06

ＯＴＢ发表于 2018-5-25 21:59
这个东西恐怕是在225V电压的时候。

谢谢大家！

电流反馈模式的不在这个限制。

1万 · 2018-5-25 22:12

zyj9490 发表于 2018-5-25 22:06
电流反馈模式的不在这个限制。

这是4558类的电压模式。

谢谢大家！

225V电源电压的时候的长尾电流元的电流比25V时候的大的多，也导致低压的时候SR大幅减小。

再次感谢大家！

只看该作者 · 2018-5-26 13:00

高深

只看该作者 · 2018-5-26 14:55

ＯＴＢ发表于 2018-5-25 21:59
这个东西恐怕是在225V电压的时候。

谢谢大家！

为啥放大20倍能到5v/us就不错了？这是为啥？愿听大佬详解。还有就是如何在24V供电电源下能够达到100V/us？

只看该作者 · 2018-5-26 15:59

北极星的熊猫发表于 2018-5-26 14:55
为啥放大20倍能到5v/us就不错了？这是为啥？愿听大佬详解。还有就是如何在24V供电电源下能够达到100V/us ...

为啥压摆率还要除以放大倍数?

只看该作者 · 2018-5-26 23:29

我是来学习的

1万 · 2018-5-26 23:50

北极星的熊猫发表于 2018-5-26 14:55
为啥放大20倍能到5v/us就不错了？这是为啥？愿听大佬详解。还有就是如何在24V供电电源下能够达到100V/us ...

看似这个运放的SR与长尾电流元有关。

谢谢大家！

但这是极限方式的最大情况。

如果闭环的带宽足够小，那么实际的SR是减小的。

SR=6.28*f*A中的f早已失真严重。

SR并没有什么真正的意思。

你要真想放大300K的信号，失真足够小，起码需要30M的闭环带宽。

SR仅仅就是最大可能的方波方式的上升率而已。

虽然可以计算频率，但此时的波形是严重失真的。

交流放大的问题，是教科书从不敢讨论的问题。

因此，出现各种问题是不奇怪的。

本大师说的放大20倍，就是闭环带宽减小了20倍的意思，此时的SR再大，也没有意思，因为失真很大。

貌似人们的经验就是：放大频率为f的信号，起码闭环带宽要是f的50倍才行。

再次感谢大家！

1万 · 2018-5-26 23:55

北极星的熊猫发表于 2018-5-26 15:59
为啥压摆率还要除以放大倍数?

SR压摆率没有什么真正的意义。

谢谢大家！

但却是教科书可以计算的东西，但现实意义不在于此。

想象一个水桶。

一个入水阀门和一个出水阀门。

入水阀门的开度有最大限制，就像电流元的限制。

水桶水位低的时候，就要开最大的入水阀门，此时就有一个最大的“灌水速度”，就像SR压摆率。

这就是标准的非线性模式。

运放大部分情况都是工作在如此的非线性模式。

只有当“净输入”足够小的时候，才算进入了线性模式。

因此，在本大师的教导下，所有教科书的受害者们都应该理解SR到底是什么。

再次感谢大家！

2万 · 2018-5-27 14:04

PA85

功率带宽300-500khz，你20倍增益看数据是300

只看该作者 · 2018-5-28 19:56

Siderlee 发表于 2018-5-27 14:04
PA85

功率带宽300-500khz，你20倍增益看数据是300

功率带宽是由f=SR/(2*pi*Vp)来计算的，可是这个手册上没有给出Vp是多少，那这个参数还有什么意义？

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