放大器建立时间简介

此仿真介绍了放大器的建立时间,也称为上升时间。

在设计高速放大电路或SARADC驱动电路时,需要仔细评估该参数。

1.设置时间定义设置时间(SettingTime,ts)是​​在指定放大器增益时,在输入阶跃信号的作用下,输出电压完全进入指定误差范围所需的时间。

规定的误差范围通常为步进信号电压的±1%,±0.05%和±0.01%。

如图2.139所示,当输入一个大的步进信号作为激励时,输出信号的建立时间包括空载时间,转换速率消耗时间和恢复时间,范围从纳秒到毫秒。

图2.139设置时间的示意图2.设置时间的模拟首先来看一个误解的情况。

在2019年8月中旬,一位项目负责人通过微信发送了关于电路的异常反馈。

如图2.140(a)所示,该电路使用ADA4622将电流信号转换为电压信号输出,并且微处理器(MCU)控制ADG1208选择反馈电阻以切换量程。

在电路调试过程中,发现MCU切换反馈电阻后,ADA4622需要很长时间才能输出信号。

如图2.140(b)所示,ADA4622的输出时间间隔为40ms。

工程师想知道为什么设置时间这么长?图2.140ADA4622故障排除案例在这种情况下,系统问题被视为设备参数问题。

首先,与工程师ADA4622建立时间参数和系统问题,然后根据现象的功能逐步测试系统。

当MCU控制模拟开关时,发现控制信号输出和MCU触发信号之间存在较大的延迟。

后续建议工程师使用MCU中断处理,并且大大减少了延迟。

以上述ADA4622为例,如果执行建立时间参数的仿真,则首先要弄清的是ADA4622数据手册中提供的测试条件。

如图1.141所示,在25°C环境下,ADA4622电源为±15V,电路增益为-1倍,输出负载电阻为2KΩ,负载电容为15pf,输入10V阶跃信号。

测试建立时间的典型值为1.5us。

图1.141 ADA4622的建立时间参数基于数据手册中的测试条件,并设计了仿真电路,如图2.142所示。

输入激励使用振幅为±5V且频率为20KHz的方波。

图2.142 ADA4622建立时间仿真电路的瞬态分析结果如图2.143所示。

输入信号在70.0005us处反相,输出信号稳定在±0.1%以内的时间为71.5718us。

仿真建立时间为1.5713us,相当于ADA4622稳定时间(至0.1%)的典型值为1.5u,如图1.141所示。

图2.143 ADA4622的建立时间瞬态分析结果放大器的建立时间内容非常短,但在应用中,您需要注意数据手册中给出的数据测试条件之间的比较。

ADC驱动,即数据手册中给出的规定误差。

该范围通常为步进信号电压的±1%,±0.05%,±0.01%,并且放大器被认为在此范围内稳定。

然而,当驱动SARADC时,当电压恢复到±0.5LSB的电压时,可以确认输入电压是稳定的。

因此,在选择放大器的设计中应考虑SARADC位的数量。