Taxa de giro - Slew rate

efeito da taxa de variação em uma onda quadrada: vermelho = saída desejada, verde = saída real

Na eletrônica , a taxa de variação é definida como a mudança de voltagem ou corrente, ou qualquer outra grandeza elétrica, por unidade de tempo. Expressa em unidades SI , a unidade de medida é volts / segundo ou amperes / segundo, mas geralmente é expressa em termos de microssegundos (μs) ou nanossegundos (ns).

Os circuitos eletrônicos podem especificar limites mínimos ou máximos nas taxas de variação para suas entradas ou saídas, com esses limites válidos apenas sob um determinado conjunto de condições (por exemplo, carregamento de saída). Quando fornecida para a saída de um circuito, como um amplificador, a especificação da taxa de variação garante que a velocidade da transição do sinal de saída será pelo menos o mínimo fornecido, ou no máximo o máximo fornecido. Quando aplicado à entrada de um circuito, indica, em vez disso, que o circuito de acionamento externo precisa atender a esses limites para garantir o funcionamento correto do dispositivo receptor. Se esses limites forem violados, alguns erros podem ocorrer e a operação correta não é mais garantida.

Por exemplo, quando a entrada para um circuito digital é acionada muito lentamente, o valor da entrada digital registrado pelo circuito pode oscilar entre 0 e 1 durante a transição do sinal. Em outros casos, uma taxa de variação máxima é especificada a fim de limitar o conteúdo de alta frequência presente no sinal, evitando assim efeitos indesejáveis ​​como toque ou EMI irradiado.

Em amplificadores, as limitações na capacidade da taxa de variação podem dar origem a efeitos não lineares. Para que uma forma de onda senoidal não esteja sujeita à limitação da taxa de variação, a capacidade da taxa de variação (em volts por segundo) em todos os pontos em um amplificador deve satisfazer a seguinte condição:

onde f é a frequência operacional e é a amplitude de pico da forma de onda.

Em mecânica, a taxa de variação é dada nas dimensões 1 / T e está associada à mudança na posição ao longo do tempo de um objeto que orbita ao redor do observador. A taxa de variação também pode ser medida em graus por segundo.

Definição

A taxa de variação de um circuito eletrônico é definida como a taxa de variação da voltagem por unidade de tempo. A taxa de variação é geralmente expressa em unidades de V / μs .

onde é a saída produzida pelo amplificador em função do tempo t .

Medição

A taxa de variação pode ser medida usando um gerador de função (geralmente onda quadrada) e um osciloscópio (CRO). A taxa de variação é a mesma, independentemente de o feedback ser considerado.

Limitação da taxa de variação em amplificadores

Existem pequenas diferenças entre os diferentes designs de amplificadores em como o fenômeno de rotação ocorre. No entanto, os princípios gerais são os mesmos que os desta ilustração.

O estágio de entrada dos amplificadores modernos é geralmente um amplificador diferencial com uma característica de transcondutância . Isso significa que o estágio de entrada recebe uma tensão de entrada diferencial e produz uma corrente de saída no segundo estágio.

A transcondutância é normalmente muito alta - é aqui que o grande ganho de malha aberta do amplificador é gerado. Isso também significa que uma tensão de entrada razoavelmente pequena pode causar a saturação do estágio de entrada . Na saturação , o estágio produz uma corrente de saída quase constante.

O segundo estágio dos amplificadores de potência modernos é, entre outras coisas, onde a compensação de frequência é realizada. A característica de passagem baixa deste estágio se aproxima de um integrador . Uma entrada de corrente constante, portanto, produzirá uma saída que aumenta linearmente. Se o segundo estágio tiver uma capacitância de entrada efetiva e ganho de tensão , a taxa de variação neste exemplo pode ser expressa como:

onde é a corrente de saída do primeiro estágio em saturação.

A taxa de variação nos ajuda a identificar a frequência e amplitude máximas de entrada aplicáveis ​​ao amplificador, de forma que a saída não seja distorcida de forma significativa. Portanto, é imperativo verificar a folha de dados para a taxa de variação do dispositivo antes de usá-lo para aplicações de alta frequência.

Aplicações musicais

Em instrumentos musicais eletrônicos, o circuito de giro ou as funções de giro geradas por software são usados ​​deliberadamente para fornecer um recurso de portamento (também chamado de glide ou atraso ), onde um valor digital inicial ou tensão de controle analógico é lentamente transferido para um novo valor ao longo de um período de tempo (ver interpolação ).

Veja também

Referências

links externos