¿Por qué se especifica la tasa de variación de opamp en ganancia de unidad?

  

¿Los opamps que tienen una velocidad de giro que varía con la ganancia?

Por lo general, la velocidad de giro de un amplificador operacional es una limitación del opoamp para poder cambiar su salida en una dirección u otra para un cambio de entrada por pasos. No se ve afectado por la ganancia, pero puede ser más fácil confundir el ancho de banda reducido con la limitación de la velocidad de giro cuando se mide con una ganancia significativa.

Recuerde que en casi todos los amplificadores operacionales normales, la ganancia x el ancho de banda es en gran medida un valor constante, por lo que tratar de medir la velocidad de respuesta con una gran ganancia puede llevar a una medición falsa si no tiene cuidado.

En opamps con una arquitectura convencional que usa una compensación de polo dominante, la velocidad de giro no se ve afectada significativamente por la ganancia para la que está configurado el circuito.

Se determina principalmente por la corriente de cola en la etapa diferencial de entrada junto con el condensador de compensación (que se muestra como Cc en el esquema a continuación).

Bajo las condiciones donde se mide la velocidad de giro, se asume que la etapa de entrada tiene suficiente sobremarcha como para que toda la corriente pase a través de un lado con el otro lado cortado. La retroalimentación no tiene ningún efecto en estas condiciones ya que la etapa de entrada está saturada.

Toda la corriente de cola está disponible para cargar el condensador de compensación, lo que da como resultado una velocidad de giro constante de dv / dt = i / cc hasta que la tensión de salida esté cerca de la tensión objetivo establecida por la realimentación. En este punto, la etapa de entrada sale de la saturación y reanuda el funcionamiento normal.

La corriente de cola se establece mediante el consumo de energía de reposo y la respuesta de frecuencia deseados. El condensador de compensación requerido se determina por la respuesta de los diversos componentes en el circuito y se selecciona para proporcionar una operación estable a ganancia unitaria. En general, los sistemas operativos pueden tener un valor de 10-30pF.

En el diagrama de ejemplo de un LM324 que se muestra debajo, la corriente de la cola de entrada es 6uA. La tasa de rotación de la hoja de datos es 0.5v / us. Aunque no se muestra en la hoja de datos, el condensador de compensación debe tener un valor de aproximadamente 12 pF para obtener esta tasa de respuesta. (hoja de datos LM324)

Con algunos opamps, el condensador de compensación es intencionalmente más bajo que el valor necesario para la estabilidad en la ganancia unitaria. Esto aumentará la velocidad de giro pero no será estable en la ganancia unitaria y, por lo tanto, requerirá una ganancia mínima de 5 o 10. Esto se conoce como opamps "descompensados".

Otras unidades ópticas pueden tener circuitos adicionales alrededor de la etapa de entrada para aumentar la corriente disponible para cargar el condensador de compensación en condiciones de sobremarcha para aumentar la velocidad de giro.