【導讀】建立時(shí)間是運放階躍響應進(jìn)入和停留在最終值的特定誤差范圍內的所需時(shí)間。它在一些應用中十分重要，例如驅動(dòng)AD轉換器，數字化的快速變化輸入。但我們先超越這個(gè)定義看一看，聚焦在建立波形的特性上。
建立時(shí)間是運放階躍響應進(jìn)入和停留在最終值的特定誤差范圍內的所需時(shí)間。它在一些應用中十分重要，例如驅動(dòng)AD轉換器，數字化的快速變化輸入。但我們先超越這個(gè)定義看一看，聚焦在建立波形的特性上。
之前關(guān)于壓擺率的博文中講到一個(gè)運放是如何從陡升斜坡到小信號穩定波形上的轉變，如Figure1。隨著(zhù)增益的上升，你可以看到靠近最終值的速度也變慢了。這是因為增益更高，閉環(huán)帶寬減小。
此例子的運放在增益為1的時(shí)候相位裕量約為90°。請注意即使是單位增益時(shí)也沒(méi)有過(guò)沖。它近乎完美的一階響應就像一個(gè)標準品，可以作為比較的基準，但你不太可能找到一個(gè)運放在增益為1的情況下?lián)碛腥绱顺渥愕南辔辉Ａ俊?/div>
Figure 2中的響應更符合實(shí)際（也許有點(diǎn)悲觀(guān)）。這些波形來(lái)自同一個(gè)運放，這個(gè)運放在增益為1時(shí)的相位裕量約35°（理想運放的響應也列出以供對比）。G=1時(shí)它的小信號過(guò)沖約為32%，它的1V階躍響應顯得比較小，因為只有小信號部分的響應才會(huì )產(chǎn)生過(guò)沖。更大的輸入階躍信號會(huì )有相同的幅值的過(guò)沖，但看起來(lái)比例上比較小。這就是為什么你一直要用小階躍信號來(lái)檢查過(guò)沖和穩定性。
圖 3 為G=1情況下的小信號階躍響應?？梢钥吹?，信號達到穩態(tài)的過(guò)程需要兩個(gè)波動(dòng)周期。波動(dòng)還在繼續，但越來(lái)越小——直到超出圖片的分辨能力。因此，通常還需要一個(gè)或兩個(gè)的額外的周期來(lái)讓信號穩定到高精度。
模擬系統到達穩定的過(guò)程中，我們經(jīng)常傾向于認為最后的過(guò)沖周期越來(lái)越小，好像振鈴的自身頻率在一個(gè)個(gè)波峰中越來(lái)越快。
真正穩定到高精度，16-bit或更高所需的時(shí)間常常還包括其他因素。發(fā)燒友做的相位補償技術(shù)以及熱效應的影響都要考慮在內。ADC輸入端的開(kāi)關(guān)信號帶來(lái)的影響也是放大器電路需要當心的問(wèn)題。優(yōu)化所有的這些問(wèn)題會(huì )是個(gè)棘手的事情。當然，仿真運放工作時(shí)，壓擺率在二階系統中的影響也很重要。
（來(lái)源：EDN電子技術(shù)設計）
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