Slew rate


Slew rate

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

Auswirkung der slew rate auf die Übertragung eines Rechteckpulses

Definition

Die slew rate ist die maximale Steilheit der Flanke der Ausgangsspannung, 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)

Wobei Uout(t) die am Ausgang anliegende Zeitfunktion darstellt.
In Datenblättern wird die slew rate in Volt pro Mikrosekunde angegeben. Der Zusammenhang zur Großsignalgrenzfrequenz eines Verstärkers ist durch die Ableitung dU/dt gegeben. Eine sinusförmige Spannung der Form:

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

hat die größte Steigung im Nulldurchgang (t=0)

\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 damit proportional zur Signalamplitude und zur Frequenz. Das heißt, dass ein Verstärker ein Signal mit großer Amplitude möglicherweise weniger korrekt überträgt als ein kleines Signal. In Datenblättern von Operationsverstärkern werden deshalb sowohl die slew rate (Großsignalverhalten) und die Grenzfrequenz bzw. die Transitfrequenz (beschreibt das Kleinsignalverhalten) angegeben.

Siehe auch


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