slew rate di un inverter usato come amplificatore

[carloc]

Sì ho riletto con più attenzione quello che hai scritto ed è vero, dv/dt e tempo di salita sono ok Ti chiedo scusa per averti frainteso.

Anche l'uso che fai di slew rate "senza etichetta" di massimo, come dire la sua generalizzazione a dv/dt è corretto anche se in realtà non è di uso comune ne mi pare consigliabile.
Così facendo diventerebbe un parametro ambiguo (sono in saturazione o no?) e che non caratterizza l'amplificatore ma solo la sua uscita in quella particolare condizione, compreso il suo ingresso.

Naturalmente ci sono casi in cui interessa proprio il dv/dt dell uscita, ma in questi casi preferisco chiamarlo proprio dv/dt per evitare confusioni.

Per l'amplificatore ad inverter vale esattamte la stessa cosa il tuo slew rate dipende da tutto. Quello massimo è probabilmente (non ho fatto conti) sostanzialmente indipendente dalla rete di reazione anche se il basso guadagno di anello e la sostanziale mancanza di disaccoppiamento tra gli stadi (in realtà ce ne è uno solo) rendono tutto più complicato.

[venexian]

Sì ho riletto con più attenzione quello che hai scritto ed è vero, dv/dt e tempo di salita sono ok Ti chiedo scusa per averti frainteso.

Nessun problema.

Oggi ho perso un po' di tempo, un bel po' a dire il vero, dato che ho macinato circa tremila numeri per caratterizzare quell'amplificatore. Ne è uscito qualcosa che vale la pena di condividere anche perché è una continuazione della discussione sul modo di determinare il famoso slew-rate.

Il circuito è quello visibile in [13], anche se ho dovuto sostituire l'integrato con un altro 4069, sempre Motorola ma dell'86 (ottima annata per i 4069).

La prova è stata svolta sull'inverter senza retroazione, alimentato a 5 V, fornendo un'onda quadra di ampiezza variabile e misurando in uscita l'ampiezza e il tempo di salita per ricavare il dV/dt (chiamiamolo così, per evitare fraintendimenti, indicato con la lettera 'D').

Vediamo il risultato della misura di amplificazione

Av-Vin-loglin.png (11.94 KiB) Osservato 1218 volte

Nel diagramma log/lin si vede bene l'andamento decrescente dell'amplificazione fino al punto (5 V) dove Av vale ovviamente 1. La prova è poi stata spinta fino a circa 6 Vpp in ingresso, limite oltre il quale non è stato possibile spingersi a causa dell'entrata in conduzione dei diodi di protezione all'ingresso.

Gli stessi dati sono riportati in un diagramma log/log

Av-Vin-loglog.png (14.55 KiB) Osservato 1218 volte

nel quale si evidenzia meglio la parte di amplificazione lineare, l'inizio della compressione e il tratto rettilineo (log/log).

Nell'ultimo diagramma sono presenti due curve

Vout&D-Vin.png (16.02 KiB) Osservato 1218 volte

In blu, la Vout (valore picco-picco) e in arancio D (dV/dt). Credo che questo diagramma sia molto indicativo: D varia in continuazione, da zero, fino a raggiungere un picco nell'intoro di Vin = 5 V, per poi ridiscendere fino a dove era possibile condurre la misura.

Se ci poniamo ora la domanda 'qual è lo slew-rate di questo amplificatore?', credo non sarebbe facile rispondere. Se lo slew rate va considerato al momento della saturazione, allora ogni valore per Vin compreso tra 2 V e 6 V andrebbe bene. Se va preso al momento dell'inizio della compressione, magari stabilendola a 1 dB, oppure 10 dB avremmo valori variabili da 0,1 V/us a 2 V/us. Se invece consideriamo il valore al massimo dell'ingresso ammissibile avremmo ancora un valore diverso, circa 6,4 V/us. Dato che non è un amplificatore operazionale, dove è tutto sommato facile parlare di saturazione, il problema esiste ed è evidente.

Se consideriamo invece il valore 'massimo slew-rate', definito proprio facendo riferimento al significato matematico del termine 'massimo', il valore risulta univoco e le misure diventano ripetibili.

Spero in un commento di Carlo, il confronto con il quale mi ha spinto a scavare in profondità dentro questo interessante argomento.