Что такое скорость нарастания? Это ключевой показатель, который измеряет ?предел скорости? изменения напряжения на выходном каскаде операционного усилителя. Если требуемая скорость изменения входного сигнала превышает этот предел, форма выходного сигнала будет искажена.

Ниже приведена диаграмма из технического паспорта LM358DT. Используйте эту диаграмму, чтобы понять конкретные характеристики скорости нарастания.

В техническом паспорте операционного усилителя LM358DT указана типичная скорость нарастания 0,6 В/мкс и минимальная скорость нарастания 0,3 В/мкс. Как показано на диаграмме, при подаче входного импульсного сигнала с длительностью 5 мкс выходной сигнал начинает нарастать с 0,5 В. Для достижения напряжения импульсного сигнала 3 В требуется 10 мкс. Таким образом, скорость нарастания, показанная на диаграмме, рассчитывается как (3 В - 0,5 В) / (10 мкс - 5 мкс) = 0,5 В/мкс. Искажение выходной волны происходит из-за того, что требуемая скорость изменения входного сигнала бесконечна и превышает ?ограничение скорости? операционного усилителя, что приводит к искажению выходной волны.

Теперь давайте рассмотрим другой операционный усилитель OPA182IDR с более высокой скоростью нарастания. Этот усилитель имеет типичную скорость нарастания 10 В/мкс.

Сравнение этих двух форм волны показывает, что операционные усилители с более высокой скоростью нарастания имеют меньшее искажение и более точно соответствуют входному сигналу. Поэтому для достижения лучшей точности воспроизведения сигнала предпочтительна более высокая скорость нарастания.

Соответственно, осциллографы и пробы с более высокой полосой пропускания демонстрируют более высокую скорость нарастания при восстановлении импульсных сигналов, что приводит к восстановлению, которое более точно приближается к исходной форме сигнала. Конечно, это не означает, что необходимо безоговорочно стремиться к более высокой полосе пропускания осциллографов и пробников. Если исходная форма сигнала изменяется медленно, например, синусоидальный сигнал в диапазоне десятков кГц, и пробник с полосой пропускания 200 кГц адекватно удовлетворяет требованиям по воспроизведению скорости нарастания измеряемого сигнала, нет необходимости нести дополнительные расходы на покупку пробника с полосой пропускания 20 МГц или выше.