芯耀
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Part 01、前言
運算放大器的壓擺率又叫Slew Rate，它是指運算放大器輸出信號在單位時間內(nèi)的最大變化率，通常以V/μs（伏每微秒）為單位。具體來說，壓擺率描述了運放在響應輸入信號變化時，輸出電壓的變化速率上限。換句話說，壓擺率越高，運算放大器能夠在更短時間內(nèi)跟隨輸入信號的變化，而不會出現(xiàn)失真或飽和。
Δ??out：是輸出電壓的變化量。
Δt：是輸出電壓變化所需的時間。
壓擺率的定義很簡單，那我們在設計運算放大器電路時，這個參數(shù)有什么用？如何用這個參數(shù)呢？
Part 02、如何使用壓擺率？
對于一個正弦信號：
其中:
A是輸出信號的峰值電壓。
f是信號的頻率。
我們對正弦信號求導，那么輸出信號的瞬時變化率為其時間導數(shù)：
輸出信號的瞬時變化率什么時候最大呢？最大變化率出現(xiàn)在cos(2πft）=1 時:
根據(jù)壓擺率定義，運放的最大變化率不能超過其壓擺率（SR）：
從而可得滿功率帶寬：
這樣我們通過壓擺率可以得到一個關于運放的帶寬的重要參數(shù)：滿功率帶寬。滿功率帶寬指的是運放在輸出滿幅（最大輸出電壓）時能夠處理的最大輸入信號頻率，單位為Hz。
那么問題來了，我們之前的文章介紹過可以通過增益帶寬積來評估運放的帶寬，那滿功率帶寬這一概念有什么用呢？
滿功率帶寬描述了運放的動態(tài)響應性能，更多關注大信號條件下的輸出特性，受到壓擺率的直接限制。增益帶寬積描述了運放的頻率響應能力，適用于小信號條件下的頻域分析，與運放的開環(huán)增益特性直接相關。一般來說如果信號的變化幅度小于100mV，我們才能使用增益帶寬積來評估運算放大器的帶寬，超過100mV的幅值范圍時，我們需要使用滿功率帶寬來評估運算放大器的帶寬。這下你應該知道了應該拿壓擺率這一參數(shù)來干嘛了吧，也就是求解運算放大器的滿功率帶寬用的。
Part 03、滿功率帶寬計算實例
假設一個運放的壓擺率SR=0.5V/μs，輸出信號峰值電壓A=5V，則其滿功率帶寬為：
如果需要更高的滿功率帶寬，可以：
1：減小輸出信號幅度A。
2：選用壓擺率更高的運放。
Part 04、注意事項
1.在設計高速信號處理電路（如視頻放大器、通信系統(tǒng)）時，需保證運放的壓擺率足夠高，以支持目標頻率和信號幅度。
2.在低速應用（如音頻放大器）中，滿功率帶寬通常不成為主要限制，但壓擺率仍需滿足基本響應要求。
3.溫度會影響壓擺率，高溫會降低運放內(nèi)部晶體管的遷移率，導致電路響應速度變慢，從而降低壓擺率，所以我們看規(guī)格書時注意規(guī)格書里壓擺率的測試溫度。
4.放大器上升、下降過程中的壓擺率可能不同，看運放規(guī)格書的時候要注意這點。
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