Slew rate - Slew rate
I elektronikk er svinghastighet definert som endring av spenning eller strøm, eller en hvilken som helst annen elektrisk mengde, per tidsenhet. Uttrykt i SI-enheter , er måleenheten volt / sekund eller ampere / sekund, men uttrykkes vanligvis i form av mikrosekunder (μs) eller nanosekunder (ns).
Elektroniske kretser kan spesifisere minimums- eller maksimumsgrenser for slew-hastighetene for deres innganger eller utganger, med disse grensene bare gyldige under noen sett med gitte forhold (f.eks. Når det gis for utgangen fra en krets, for eksempel en forsterker, garanterer spesifikasjonen for dreiehastighet at hastigheten på utgangssignalovergangen vil være minst det gitte minimumet, eller maksimalt det gitte maksimumet. Når det brukes på inngangen til en krets, indikerer det i stedet at de eksterne drivkretsene må oppfylle disse grensene for å garantere riktig drift av mottakerenheten. Hvis disse grensene blir brutt, kan det oppstå feil og riktig drift garanteres ikke lenger.
For eksempel når inngangen til en digital krets drives for sakte, kan den digitale inngangsverdien registrert av kretsen svinge mellom 0 og 1 under signalovergangen. I andre tilfeller er en maksimal svinghastighet spesifisert for å begrense det høyfrekvente innholdet som er tilstede i signalet, og derved forhindre slike uønskede effekter som ringing eller utstrålt EMI.
I forsterkere kan begrensninger i svinghastighet gi opphav til ikke-lineære effekter. For at en sinusformet bølgeform ikke skal være underlagt svinghastighetsbegrensning, må svinghastighetskapasiteten (i volt per sekund) på alle punkter i en forsterker oppfylle følgende tilstand:
hvor f er driftsfrekvensen, og er toppamplituden til bølgeformen.
I mekanikk er svinghastigheten gitt i dimensjonene 1 / T og er assosiert med endringen i posisjon over tid av et objekt som kretser rundt observatøren. Svinghastighet kan også måles i grader per sekund.
Definisjon
Slew-hastigheten til en elektronisk krets er definert som spenningsendringshastigheten per tidsenhet. Slew rate uttrykkes vanligvis i enheter på V / μs .
hvor er utgangen produsert av forsterkeren som en funksjon av tiden t .
Mål
Svinghastigheten kan måles ved hjelp av en funksjonsgenerator (vanligvis firkantbølge) og et oscilloskop (CRO). Slew-rate er den samme, uavhengig av om tilbakemelding blir vurdert.
Svinghastighetsbegrensning i forsterkere
Det er små forskjeller mellom forskjellige forsterkerdesign i hvordan svingfenomenet oppstår. De generelle prinsippene er imidlertid de samme som i denne illustrasjonen.
Inngangstrinnet til moderne forsterkere er vanligvis en differensialforsterker med en transkonduktansegenskap . Dette betyr at i inngangstrinnet tar en differensialinngangsspenning og frembringer et utgangsstrøm inn i det andre trinn.
Transkonduktansen er vanligvis veldig høy - det er her den store åpne sløyfeforsterkningen til forsterkeren genereres. Dette betyr også at en ganske liten inngangsspenning kan føre til at inngangstrinnet mettes . I metning produserer scenen en nesten konstant utgangsstrøm.
Den andre fasen av moderne effektforsterkere er blant annet hvor frekvenskompensasjon oppnås. Den lavpass karakteristisk for dette trinn er tilnærmet lik en integrator . En konstant strøminngang vil derfor gi en lineært økende utgang. Dersom det andre trinn har en effektiv inngangs kapasitans og spenningsforsterkning , kan deretter slew rate i dette eksempel uttrykkes som:
hvor er utgangsstrømmen til det første trinnet i metning.
Slew rate hjelper oss med å identifisere maksimal inngangsfrekvens og amplitude som gjelder for forsterkeren, slik at utgangen ikke blir vesentlig forvrengt. Dermed blir det viktig å sjekke databladet for enhetens hastighet før du bruker det til høyfrekvente applikasjoner.
Musikale applikasjoner
I elektroniske musikkinstrumenter brukes slew-kretsløp eller programvaregenererte slew-funksjoner bevisst for å gi en portamento (også kalt glide eller lag ) -funksjon, der en innledende digital verdi eller analog kontrollspenning langsomt overføres til en ny verdi over en periode (se interpolasjon ).