Slew rate

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In der Elektronik wird als slew rate die Anstiegsrate, Flankensteilheit oder die maximale Anstiegs- oder Abfallgeschwindigkeit der Ausgangsspannung einer Verstärker- oder Treiberschaltung, speziell eines Operationsverstärkers, bezeichnet.

Auswirkung der slew rate (grün) auf die Übertragung eines Rechteckpulses

Definition[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die slew rate ist die maximale Steilheit der Flanke der Ausgangsspannung U_\mathrm{out}(t), wenn am Eingang ein Rechtecksignal anliegt, das den Verstärker vollständig aussteuert (Großsignal-Antwort):

\mathrm{SR} = \max \left( \left| \frac{dU_\mathrm{out}(t)}{dt} \right| \right)

In Datenblättern wird die slew rate in Volt pro Mikrosekunde angegeben. Der Zusammenhang zur Großsignal-Grenzfrequenz eines Verstärkers ist gegeben durch die Ableitung dU/dt. Eine sinusförmige Spannung:

\mathrm{U}(t) = \hat U \sin(2\pi f t)

hat die größte Steigung \mathrm{U'} im Nulldurchgang:

\max \left( \left|\mathrm{U'} \right| \right) = \mathrm{U'}(t=0) = \left| 2 \pi f \hat U \cos(2 \pi f t) \right|_{(t=0)} = 2 \pi f \hat U

Die benötigte slew rate ist also proportional zur Signalamplitude U und zur Frequenz f. D. h., ein Verstärker überträgt ein Signal mit großer Amplitude möglicherweise weniger korrekt als ein kleines Signal. In Datenblättern von Operationsverstärkern werden deshalb sowohl die slew rate (Großsignalverhalten) als auch die Grenz- bzw. Transitfrequenz (beschreibt das Kleinsignalverhalten) angegeben.

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]