ZHCACV7A July 2023 – September 2024 LMV821-N , LMV831 , OPA2991 , OPA345 , OPA376 , OPA376-Q1 , OPA377 , OPA377-Q1 , OPA4991 , OPA991 , TL074 , TLV376 , TLV9001 , TLV9002 , TS321

2 双极运算放大器压摆率示例

许多双极运算放大器输入级可简化为图 2-1 中所示的电路。V_ID，即 [IN+]-[IN-] 电压，控制偏置电流 (B) 在电流路径 I₁ 和 I₂ 之间的分配方式。电流 I₁ 以 1:1 镜像，以产生输出电流 I₂-I₁，该电流可在 -B 至 +B 之间变化。这个输出电流为补偿电容器 (C_C) 充电，并且该充电速率会转化为输出压摆率。

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图 2-1 简化双极输入级原理图

输出压摆率 (SR) 可以从 -B/C_C 至 +B/C_C 之间变化。B/C_C 的结果是数据表中指定的压摆率。对于某些运算放大器，正压摆率和负压摆率可能稍有不同；在这种情况下，记录的是较慢的压摆率。数据表中的 SR 始终是 SR 的数值，忽略极性。

每个双极运算放大器的电流 B 和电容 C_C 都不同。但是，V_ID 与 SR/最大 SR 比率之间的关系在大多数情况下是相似的。这种一致的关系基于两个公式，第一个公式如方程式 1 所示；其中 k = 玻尔兹曼常数，T = 温度（单位为开尔文），q = 电子电荷。第二个公式（方程式 2）是最大压摆率的百分比。

方程式 1.

V_{I D} = \frac{k \times T}{q} \times \ln (\frac{I_{1}}{I_{2}})

方程式 2.

{S R / S R}_{[M A X]} = \frac{|I_{1} - I_{2}|}{(I_{1} - I_{2})}

如果在 V_ID=0 时 I₁=I₂（更准确地表述为 V_ID = -V_OS），则会出现零压摆率 (0%)。当 [I₁ 和 I₂] 其中一个为零且另一个为全电流时，则会出现最大压摆率 (100%)。这需要 |V_ID| >> 100mV。图 2-2 展示了相对于大多数双极运算放大器的最大压摆率，V_ID 和压摆率之间的关系。

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图 2-2 双极 SR/SR_[max] 与 VID 间的关系

双极 SR/SR_[max] 与 VID 间的关系图也适用于所有发射器上都有电流源的达林顿双极输入级。第一个发射器上有一些达林顿运算放大器没有电流源。TS321 是第一个发射器上没有电流源的器件示例。对于 TS321 运算放大器，V_ID 需要是图表值的两倍。例如，2mV (1mV*2) 提供最大压摆率的 2%。对于 TL074 等 JFET 器件，V_ID 需要大八倍；需要 800mV 才能获得最大压摆率。