运放参数的详细解释和分析-part18，压摆率(SR)

我始终觉得运放的压摆率（SR）是与运放的增益带宽积GBW同等重要的一个参数。但它却常常被人们所忽略。说它重要的原因是运入的增益带宽积GBW是在小信号条件下测试的。而运放处理的信号往往是幅值非常大的信号，这更需要关注运放的压摆率。

压摆率可以理解为，当输入运放一个阶跃信号时，运放输出信号的最大变化速度，如下图所示

它的数学表达式为：

因此在运放的数据手册中查到的压摆率的单位是V/us.下表就是运放datasheet中标出的运放的压摆率。

我在实验室里测过OPA333对阶跃信号响应的波形如下图所示。希望能让大家看的更直观：

讨论完定义和现象，我们来看一下压摆率SR的来源。先看一下运放的内部结构：

 这个图有点眼熟，是的，运放的SR主要限制在内部第二级的Cc电容上。这个电容同时也决定着运放的带宽。那运放的压摆率，主要是由于对第二级的密勒电容充电过程的快慢所决定的。再深究一下，这个电容的大小会影响到运放的压摆率，同时充电电流的大小也会影响到充电的快慢。这也就解释了，为什么一般超低功耗的运放压摆率都不会太高。好比水流流速小，池子又大。只能花更长的时间充满池子。

下表是一些常用到TI运放的压摆率和静态电流：

上面简单说了一个影响压摆率SR的因素。下面该说SR对放大电路的影响了。它的直接影响，就是使输出信号的上升时间或下降时间过慢，从而引起失真。下图是测试的OPA333增益G=10时波形。由于OPA333的增益带宽积为350kHz，理论上增益为10的时候的带宽为35kHz。但下图是24kHz时测试的结果。显然输出波形已经失真，原因就是压摆率不够了。带宽也变成了27kHz左右。

我有一个问题：根据压摆率的计算公式：SR = 2*pi*f*Vpp，按照SR的典型值带入进行计算24KHz是的Vpp，0.16*10^6 = 2*pi*24*10^3*Vpp，计算可以得到Vpp = 1.061V，可是图中二通道放大后的峰峰值却为2.96V，为什么会是这个样子呢？  希望能得到解答，或是指出认识上的错误。

SR=2*pi*f*Vp

这里，Vp为峰值电压，而不是峰峰值电压。

1、按照您的计算过程，24kHz时，计算出的1.061V是峰值电压，而这个峰值电压所代表的意义是：在输出峰值电压为1.061V时，全功率带宽为24kHz。

2、您质疑的峰峰值2.96V，也是没问题的，原因：峰峰值2.96V对应的峰值电压1.48V，带入公式，可得到全功率带宽为17.21kHz；当输入频率超过17.21kHz，如24kHz时，就会产生波形失真，这也正是文章作者真正想表达的主题。

请参考下图解释：

明白了，多谢指导。

我在看datasheet时，发现为什么有的运放的SR值为正负值，例如LM4562的SR为±20V/us，而有的运放为正值，例如OP2604,的SR为25V/us。与供电电源有关吗？疑问疑问。

我的电路为单电源供电，输出信号为0V-20V的三角波信号，我应该如何代入峰值，需要除以二吗？

印象中三角波是2FVp