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La vitesse de réponse
Effet de la vitesse de réponse d'une onde carrée: le signal d'entrée est indiquée en rouge, vert à la sortie

la vitesse de réponse, ou vitesse de balayage, est une grandeur électrique qui indique la vitesse, exprimée en volts par unité de temps, qui est capable de réagir un dispositif électronique ou d'un circuit, poussé sur son entrée, par une impulsion de tension, dont la valeur, du minimum au maximum, il est contenu dans un temps très court. Excitations du genre, idéalement, donner lieu à des signaux de sortie qui varient trop rapidement pour être effectivement reproduit: en fait, tout appareil physique est capable de délivrer des courants finis exclusivement, et ne peut donc pas faire plus de générer simplement des variations de tension qui ne dépasse pas une certaine quantité, la vitesse de réponse σ avec précision. Elle est exprimée en volt sur microseconde.

amplificateur opérationnel

Si un amplificateur opérationnel Il est sollicité par une impulsion, par exemple par une "onde carrée, le courant de sortie de l'étage différentiel sature à une valeur finie, et la tension de sortie varie linéairement avec une pente égale à σ fini: voir à ce sujet la figure. La vitesse de balayage d'un amplificateur opérationnel est défini comme la variation maximale de la réponse à tous les taux des signaux d'entrée possible

est la tension produite par l'amplificateur en fonction du temps t.

détails techniques

Le fait que le courant généré devrait saturer est liée à la structure de l'étage différentiel. Il présente deux noeuds d'entrée qui peuvent être, par exemple, les contacts de base d'une paire de des transistors bipolaires[1]: Lorsque la tension d'entrée est suffisamment élevée, en pratique à une tension d'allumage plus élevée 4VT, l'un des deux entrent en conduction forte et inhibe l'autre de sorte qu'il reste « sec ». À ce moment, le courant délivré par l'étage d'entrée vient à coïncider avec la valeur maximale possible la (Liée à l'alimentation électrique et l'ajustement des mécanismes internes), et est injecté dans l'étage de gain. Il est donné que cette dernière est normalement compensée par l'introduction d'un condensateur C entre le noeud d'entrée et la sortie, déjà à des fréquences pas trop haut presque tout le courant venant de l'étage précédent contribue à la possibilité de télécharger[2], donnant ainsi en réponse à une rampe de tension dont la pente est égale à la vitesse de balayage

la dernière expression est valide si l'amplification de l'étage de gain est bien supérieur à l'unité, et a l'avantage impliqué paramètres accessibles uniquement: la produit gain-bande passante PGB et la tension 4VT, qui dépend exclusivement de la température. Il aide également à identifier le produit le seul gain de bande terme sur lequel vous pouvez prendre des mesures pour améliorer la vitesse de balayage.

La fermeture en réaction

Alors qu'un amplificateur en boucle ouverte de décalage se comporte comme un intégrateur, à son anneau fermé bande augmente considérablement. Cela ne signifie pas que la vitesse de balayage est éliminé simplement, plutôt que de fausser le signal fort va agir sur les signaux qui varient rapidement. Dans tous les cas, le système ne peut pas donner une sortie pente dépassement σ; à la limite, peut être fidèlement reproduit tous les signaux qui se situent dans les limites imposées par la vitesse de balayage. Prenons, par exemple, en compte un amplificateur de rétroaction de manière à se comporter comme tension Tracker: Étant donné que le dispositif à boucle ouverte se comporte essentiellement comme un intégrateur, aux bornes d'accès apparaît une tension proportionnelle à changement du signal d'entrée. précisément

vous aurez la vitesse de balayage, et le signal de sortie variera de façon linéaire avec une pente égale à σ, lorsque cette quantité dépasse dans le module 4VT, qui est, lorsque l'entrée varie plus rapidement que la vitesse de balayage. Dans le cas contraire, les limites dynamiques sont respectés et que le signal d'entrée est reproduit en sortie sans distorsion.

mesurage

Dans l'intérêt de cas mesurer expérimentalement la vitesse de balayage d'un dispositif, on peut recourir à un générateur de signal « onde carrée » et oscilloscope; ces instruments doivent être connectés respectivement aux bornes et l'accès à ceux du sevrage. L'avant de la montée d'onde carrée forcera le système à aller à la vitesse de balayage. Sur l'oscilloscope, qui compare l'entrée à la sortie, vous devriez voir la transition au niveau de la contrainte et la rampe de la réponse. Si ce n'est pas ce que l'on observe, cela signifie que l'excitation est pas assez rapide pour observer la vitesse de balayage du circuit: dans ce cas, il est nécessaire d'augmenter ou de diminuer l'intensité ou la temps de montée de l'onde carrée. Une fois obtenu un résultat satisfaisant, la vitesse de balayage peut être calculé trivialement en dérivant la pente de la rampe de sortie.

questions

La vitesse de balayage est pas une source de distorsion linéaire en correspondance avec les entrées fronts raides, puisque ceux-ci ne peuvent pas être reproduites dans la sortie: le phénomène est particulièrement délétère dans les applications analogique, par exemple dans le domaine de la 'haute fidélité. en équipement numérique, les dispositifs affectés par la vitesse de balayage présentent des retards de propagation et peuvent ainsi donner lieu, si elles sont introduites à l'intérieur des réseaux séquentiels asynchrones, tels alee.

notes

  1. ^ les amplificateurs FET Ils sont moins touchés par le phénomène de vitesse de balayage
  2. ^ En conséquence de la soi-disant effet Miller

bibliographie

  • Jacob Millman et Arvin Grabel. Microelectronics. McGraw-Hill, 1995. ISBN 88-386-0678-1
  • Adel Sedra et Kenneth Smith. Circuits pour la micro-électronique. Edises, 2005. ISBN 88-7959-328-5

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