Berechnung der Anstiegsgeschwindigkeit

Ich bin dabei, einen Operationsverstärker auszuwählen, der als Spannungsfolger für das Eingangssignal in meine Datenerfassungskarte fungiert.

Ich messe alle Arten von Signalen wie ein Oszilloskop.

Habe ich die richtige Flankensteilheit, die ich brauche? Ich habe diesen Rechner verwendet und bei 1,5 MHz mit einer Spitze von 10 VI abgetastet und berechnet, dass ich eine Anstiegsgeschwindigkeit von 94 V/µs benötige.

Der Grund, warum ich frage, ist, dass ich keine große Auswahl an Rail-to-Rail-Operationsverstärkern im Durchgangslochstil mit dieser hohen Anstiegsrate sehe.

Slew-Rate-Rechner

Ist Ihr Eingang eine reine Sinuswelle? Wenn dies nicht der Fall ist, haben Sie Oberwellen mit höherer Frequenz und benötigen eine noch höhere Anstiegsgeschwindigkeit.
Ich messe alle Arten von Signalen wie ein Oszilloskop
Aus Ihrer Frage verstehe ich, dass das Problem die schlechte Auswahl an Geräten mit den erforderlichen Parametern mit TH-Verpackung ist. Warum ziehen Sie dann nicht die Verwendung von SMD-Platinenadaptern oder SMD-Komponenten in Betracht?
Meine Hauptfrage ist: Habe ich die Anstiegsgeschwindigkeit, die ich brauche, richtig? Ich habe diesen Rechner verwendet und bei 1,5 MHz mit einer Spitze von 10 V abgetastet. Ich habe berechnet, dass ich eine Anstiegsgeschwindigkeit von 94 V / us benötige

Antworten (2)

Wenn Sie mit 1,5 MHz abtasten, muss die Zeit, die Ihr analoger Verstärker benötigt, um seinen Ausgang zu erhöhen, etwas schneller sein als der Kehrwert von 1,5 MHz, dh 0,667 µs. Wenn es in diesem Zeitraum eine Änderung von 10 V liefern muss, muss die Slew-Rate mindestens sein:

10   v 0,667   μ S = 15 V pro Mikrosekunde.

Sie müssen sich auch die Einschwingzeit des Operationsverstärkers ansehen – diese ist nicht in der Anstiegsgeschwindigkeit enthalten, und die Einschwingzeit wird normalerweise so angegeben, dass sie innerhalb der Spannung liegt, die ihr Ziel mit einer Genauigkeit von 0,1 % erreicht. Wenn Sie einen 10-Bit-ADC verwenden, könnten 0,1 % 1 LSB sein.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das Bild, das Sie eingefügt haben, hilft mir wirklich zu verstehen. Ich bin jedoch neugierig, wie Sie die 0,667us-Zahl erhalten haben, gibt es eine andere Berechnung dafür. Bitte geben Sie eine nicht zu technische Antwort, da ich noch ein absoluter Anfänger bin
Abtasten bei 1,5 MHz ist eine Abtastzeit von 0,6667 Mikrosekunden.
@bigshop Diese Nummer stammt aus der Zeit. Ein 1,5-MHz-Signal (Frequenz) hat eine Periode von 0,6667 uS aus der folgenden Mathematik: T = 1/f (wobei T die Periode und f die Frequenz ist.)

Bearbeiten: Ich lese Bandbreite statt "Sampling bei". Dieses aktualisierte Ergebnis würde mehr Sinn machen.

So würden Sie die Anstiegsgeschwindigkeit berechnen. Nehmen Sie eine Sinuskurve mit Amplitude an A und Frequenz F : A Sünde ( 2 π F T ) . Das Nyquist-Abtasttheorem besagt, dass die maximale Signalfrequenz die Hälfte der Abtastfrequenz beträgt, dh 750 MHz.

Die Ableitung davon ist: D A Sünde ( 2 π F T ) D T = 2 π F A cos ( 2 π F T ) die einen Höchstwert von hat 2 π F A = 2 π × 750 × 10 6 × 10 47 MV/s = 47 V/ μ s, was die Hälfte dessen ist, was der Taschenrechner sagt.

Angenommen, Sie verstehen, was die Bandbreite tatsächlich in Bezug auf andere Signale als Sinuskurven bedeutet: Ja, der Rechner ist korrekt, aber Sie müssen die größte Signalbandbreite gemäß den Nyquist-Kriterien eingeben, nicht die Abtastrate.

Ich würde mich für Non-Rail-to-Rail-OpAmps entscheiden, wenn ich gegen eine der Anforderungen verstoßen würde.

Achten Sie hier darauf, die Signalfrequenz nicht mit der Abtastfrequenz zu verwechseln. Das OP kann für die Aufzeichnung von Signalfrequenzen nicht besser als ~ 1/5 Abtastfrequenz sein. Und das schließt die höchsten Harmonischen ein, die für die Erfassung erwünscht sind.
Ich lese Bandbreite statt "Sampling bei", also habe ich es jetzt aktualisiert. Du meinst 1/2 statt 1/5, richtig?
1/2 bringt Sie zu Nyquist, aber um vernünftige Informationen über die Signalform zu erhalten, ist mehr erforderlich. Dies impliziert, dass die auf Nyquist basierende Anstiegsgeschwindigkeit größer ist als erforderlich. Für eine gute Darstellung liegen Signal BW und Amp Slew Rate req weit unter der Abtastrate. OP hat möglicherweise noch nicht daran oder Aliasing gedacht. Kann ich anhand der Frage nicht erkennen.
Das würde wirklich vom Signal abhängen. :-) Allerdings stimme ich Ihrer Schlussfolgerung nicht zu, dass die auf Nyquist basierende Anstiegsrate MEHR ist als erforderlich. Man kann möglicherweise argumentieren, dass es weniger als nötig ist, obwohl das vom Signal, dem möglichen Anti-Aliasing vor dem Sampling und so weiter abhängt. Wollen Sie nicht sagen, dass die Abtastrate / der BW-Faktor von 2 wirklich 5 ist, wenn Sie "vernünftige Informationen erhalten" möchten? Für mich ist dies eindeutig etwas Neues, das meiner Meinung nach eher aus einer Faustregel als aus theoretischen Überlegungen resultieren würde, wobei die Faustregel auf einer ungewöhnlichen Definition von BW beruhen würde.
Abhängig vom Signal? Ja es würde. Aus diesem Grund sind mehrere Abtastungen/Perioden erforderlich. Beschränken Sie BW auf Nyquist und erhalten Sie 2 Punkte pro Periode. Alle Signale sehen wie eine Dreieckswelle ohne weitere Samples/Perioden aus. Durch die Begrenzung von OpAmp SR auf Nyquist gehen keine Informationen verloren. Aber das ist Andys Antwort, 15 V/uSec. Wenn Sie das durch SR = 2PiFA setzen und nach F auflösen, erhalten Sie eine Frequenz von etwa 1/6 der Abtastrate. Ich sagte 5, aber das war übertrieben. Nach Aliasing-Figuren werden es mehr (wahrscheinlich viel) sein, aber das hängt von der Wellenform ab. Faustregeln können gut sein, sie sparen Zeit.;^)
Warum schlagen Sie Non-Rail-to-Rail vor?