Pregunta:
Requisitos de velocidad de respuesta del amplificador operacional
J. Polfer
2009-12-07 22:19:58 UTC
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Después de revisar esta pregunta y las respuestas recibidas, me pregunto:

Dadas las señales de pulso generadas por un uC, qué tipo de velocidad de respuesta en un amplificador operacional, ¿necesitará reproducir la forma de onda limpiamente?

Ejemplo: suponga que tiene un proyecto en el que genera pulsos de 10uS de longitud en un pin de uC que van a un amplificador operacional en una configuración de búfer. ¿Cuál es la velocidad de respuesta mínima requerida para reproducir la forma de onda en la salida del búfer sin introducir un efecto integrador? ¿Cuál es una buena regla general a utilizar?

Dos respuestas:
#1
+9
Jason S
2009-12-07 23:29:27 UTC
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Debe especificar más información. Esto depende de

  • requisitos de los consumidores de señales
    • ¿qué ancho de banda se necesita?
    • ¿Es importante el error en un punto de muestreo en particular?
    • ¿Está siendo utilizado por un circuito digital o analógico?
    • ¿Es importante la linealidad?
  • Capacidades del productor de señal / propiedades de la señal
    • ¿Qué ¿Cuál es el voltaje de la fuente de alimentación?
    • ¿Cuál es la velocidad de respuesta de la fuente?
    • ¿Qué es la sincronización de la forma de onda de la fuente?

Si solo quiero mirar en un alcance, una velocidad de respuesta de 1us para un pulso de 10us podría estar bien. Si estoy muestreando en instantes particulares en el tiempo, tal vez el error durante una muestra en particular pueda ser importante.

Si su consumidor es un circuito digital, debería usar un búfer digital, no un amplificador operacional .

También desafío su enunciado del problema:

Dadas las señales de pulso generadas por un uC, ¿qué tipo de velocidad de respuesta en un amplificador operacional necesitará reproducir ¿la forma de onda limpia?

Las salidas del microcontrolador no tienen niveles de voltaje "limpios", por lo que realmente no tiene sentido tratar de almacenar en búfer su forma de onda de salida "limpiamente".

Si necesita mantener una sincronización precisa y niveles de voltaje de referencia particulares en lugar de los niveles de voltaje de salida "Vol" y "Voh" algo indeterminados de un microcontrolador, que pueden derivar, rebotar , etc., siempre que se mantengan dentro de las especificaciones, le recomiendo encarecidamente que utilice un multiplexor SPDT analógico rápido. (FSA4157 / NLAS4157 son opciones realmente buenas) Conecte las entradas A / B a los voltajes de referencia rígidos de su elección y conecte la entrada de conmutación a la salida de su microcontrolador. La salida del multiplexor es su señal de salida analógica.

No puedo pensar en ninguna buena razón para gastar dinero en un amplificador operacional rápido para almacenar en búfer una señal de salida de microcontrolador sucia.

Gracias por la respuesta, no pretendía ser confuso. Escribí la pregunta anterior usando todo lo que entendí sobre el problema, así que después de leer su respuesta, parece que realmente no sé de qué estoy hablando y tengo mucho más que aprender.
@sheepsimulator, Me he encontrado con un problema como este, ya que solo tengo un momento, mire los chips de disparo schmitt para almacenar en búfer. Lo más importante para recordar es que la velocidad de respuesta a menudo se ve afectada por la carga en el dispositivo, si desea conducir 1A, encontrará que la velocidad de respuesta será bastante diferente a 1uA de corriente.
sí, la capacitancia de carga (cables, puertas MOSFET, etc.) realmente importa.
(Δv / Δt = I / C)
@sheepsimulator, una cosa más, si solo está intentando en un nivel simple asegurarse de que todo funcionará, compare su velocidad de respuesta de uC con la velocidad de respuesta de su búfer. Si la velocidad de respuesta de uC es más lenta, no notará ninguna diferencia.
#2
+3
stevenvh
2011-09-11 17:57:59 UTC
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No hay una respuesta exacta a esto; todo depende de lo que crea que es aceptable. Tomemos, por ejemplo, el pulso de 10 \ $ \ mu \ $ s. El opamp producirá bordes menos que perfectos, por lo que el alto de 10 \ $ \ mu \ $ s puede convertirse en 9 \ $ \ mu \ $ s, o en 8. ¿Qué valor tiene para ti?

Una cosa que vale la pena señalar es que los opamps en general son bastante malos para reproducir bordes pronunciados en una señal. Eso es porque (la mayoría) de los amplificadores operacionales tienen compensación interna para evitar que oscilen. Las velocidades de respuesta pueden ser tan bajas como 0.5V / \ $ \ mu \ $ s para el 741. Esto significa que su pulso cuadrado de 10 \ $ \ mu \ $ s a un nivel de salida de 5V se reducirá a un triángulo. Los amplificadores operacionales más modernos pueden tener velocidades de respuesta de unos pocos V / \ $ \ mu \ $ s. A 5V / \ $ \ mu \ $ s, el pulso de 10 \ $ \ mu \ $ s se reducirá a 9 \ $ \ mu \ $ s. Depende de usted decidir si eso es aceptable. Si no es así, hay una mejor solución.

Los comparadores son muy parecidos a los amplificadores operacionales, pero no necesitan la compensación porque su amplificación es mucho menor. Esto los hace mucho más rápidos que los opamps.

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El gráfico ilustra la velocidad del TLV3501 de alta velocidad, la friolera de 2000V / \ $ \ mu \ $ s, pero incluso un El comparador estándar LM339 alcanza más de 100V / \ $ \ mu \ $ s. El pulso de 10 \ $ \ mu \ $ s seguirá teniendo un ancho de 9,95 \ $ \ mu \ $ s. (Los retrasos de subida y bajada pueden ser diferentes, especialmente para voltajes de sobremarcha bajos, así que eso es algo a tener en cuenta).


Más información
" ¿Amplificadores como comparadores? "



Esta pregunta y respuesta fue traducida automáticamente del idioma inglés.El contenido original está disponible en stackexchange, a quien agradecemos la licencia cc by-sa 2.0 bajo la que se distribuye.
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