運算放大器：運放參數(shù)-建立時間分析-KIA MOS管

運放的建立時間，對于其后的 ADC 至關(guān)重要。如一個 16bits 的 ADC，它的一個 LSB 對應(yīng)的電壓范圍是其滿量程的 15ppm, (百萬分之十五) 。如果驅(qū)動 ADC 的運放還沒有達(dá)到最終的值就被 ADC 采樣了。這必然會引起 ADC 的采樣誤差。

放大器的建立時間是當(dāng)運輸入為階躍信號時，運放的輸出響應(yīng)進(jìn)入并保持在規(guī)定誤差帶所需的時間。這個誤差常見的值為 0.1%, 0.05%,0.01%。誤差大小與建立時間不是線性關(guān)系。如誤差 0.01%的建立時間可能是誤差 0.1%的建立時間的 30 倍以上。

下圖是運放的建立時間的示例說明圖，建立時間，就是從階躍信號開始到信號誤差達(dá)到目標(biāo)值的這段時間。如圖上可以看出，運放運階躍信號的響應(yīng)會是一個含有過沖和振鈴的二階響應(yīng)。這個響應(yīng)看上去很熟悉，像控制系統(tǒng)的二階響應(yīng)。所以以下的分析與控制系統(tǒng)有相似性。

運放建立時間

運放的建立時間，主要有兩段組成，第一段是運放的輸出電壓從起始值到達(dá)目標(biāo)值附近，這一過程是一個非線性過程。這一段的時長是由給運放的補(bǔ)償電容充電的電流所決定的。

關(guān)于這個補(bǔ)償電壓，在運放的壓擺率中提到過。因此也可以理解為第一段時間與運放的壓擺率有關(guān)，（壓擺率的決定因素也是運放補(bǔ)償電容充電的快慢）。第二段時間是指輸出已經(jīng)接近最終目標(biāo)值了，進(jìn)入這一階段后，運放處在準(zhǔn)線性區(qū)。

這一階段的特性，主要受運放的零-極點對(doublets)影響。在高速運放中，運放的 slew rate 非常高，因此第一段時間非常短，因此建立時間主要由第二段時間所決定。

從運放的指標(biāo)上講，運放的建立時間會受到大信號參數(shù)-壓擺率 (SR)的影響和小信號參數(shù)-閉環(huán)增益的影響。下圖是一款運放的建立時間與閉環(huán)增益的關(guān)系。

運放建立時間