上述最后一個(gè)特性是轉(zhuǎn)換速率。它是運(yùn)放輸出電壓變化的最大速率。圖13－16顯示了輸入階躍電壓時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象，由于輸入信號(hào)變化太快，受運(yùn)放內(nèi)部rc時(shí)間常數(shù)的限制，輸出端不能跟隨輸入電壓變化。轉(zhuǎn)換速率是在給定的時(shí)間內(nèi)輸出電壓改變的伏特?cái)?shù)即sr=δu/δt。對(duì)運(yùn)算放大器，轉(zhuǎn)換速率的時(shí)間單位常用微秒。有些運(yùn)放的轉(zhuǎn)換速率是0.04v/μs，另外一些是70v/μs,有些運(yùn)放采用了不同電路原理和特殊制造工藝其轉(zhuǎn)換速率達(dá)到很高的值，如ad9610，它的sr=3500v/μs，clc220，它的sr=7000v/μs。
在高頻工作時(shí)，轉(zhuǎn)換速率是一個(gè)重要因素。某些運(yùn)放不能快速轉(zhuǎn)換以重現(xiàn)輸入信號(hào)。圖13－17顯示了一個(gè)轉(zhuǎn)換速率失真的例子。
當(dāng)集成運(yùn)放輸出電壓為不失真電壓，即uo(t)=vpsinωt，uo(t)隨時(shí)間的最大變化率是：
其意義如圖13－17（a），正弦波在過(guò)零點(diǎn)電壓有最大的變化速率，為了使輸出信號(hào)不失真，電壓最大的變化率不能大于運(yùn)放的轉(zhuǎn)換速率。這樣我們可知轉(zhuǎn)換速率對(duì)最高工作頻率的限制。
ωmaxvp≤sr或者fmax≤ sr /6.28×vp，這里的sr是轉(zhuǎn)換速率，單位是v/μs，vp是輸出電壓的峰值，單位是v。
注意圖13－17（b），輸入信號(hào)是正弦波而輸出信號(hào)是三角形，直線的斜率代表轉(zhuǎn)換速率sr。對(duì)于一個(gè)線性放大器，輸出的信號(hào)應(yīng)該與輸入信號(hào)有同樣形狀。任何偏離被稱作失真。
除引起失真以外，轉(zhuǎn)換率還可能阻止運(yùn)算放大器產(chǎn)生最大的輸出電壓擺幅。大信號(hào)比小信號(hào)受更多的限制。決定因素是信號(hào)頻率，輸出信號(hào)幅度，和運(yùn)放轉(zhuǎn)換速率。
運(yùn)放的功率帶寬
象lm741c通用運(yùn)算放大器在15v電源時(shí)能夠產(chǎn)生13v的最大峰值的輸出信號(hào)。如果它的轉(zhuǎn)換速率是 0.5 v/μs，讓我們看一下正弦波的最大頻率是多少？
6.12khz被稱作運(yùn)放的功率帶寬。如果正弦輸入信號(hào)頻率明顯大于6.12khz，而且輸入信號(hào)幅值大得足以驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)到13v。將有兩件事情發(fā)生，（1）輸出信號(hào)出現(xiàn)失真；如圖13－17（b）所示（2）輸出振幅的峰值將比13v小。
例1
計(jì)算高速運(yùn)放ad9610的功率帶寬，它的sr=3500v/μs，假定運(yùn)放輸出信號(hào)峰峰值是20v。已知轉(zhuǎn)換速率是3500v/μs，峰值是峰峰值的一半，應(yīng)用公式：
55.73mhz的功率帶寬是很寬的，這種運(yùn)放常用于放大視頻信號(hào)等高頻、高速信號(hào)。
表1運(yùn)放性能示例：
器件
特點(diǎn)
au/db
zin,ω
cmrr,db
帶寬
mhz
轉(zhuǎn)換率
v/μs
tl070
bifet低噪聲
106
1012
86
3
13
tl080
btfet低功率
106
1012
86
3
13
tlc277
cmos
92
1012
88
2.3
4.5
lm308
高性能
110
40×106
100
1
0.3
lm318
高性能
106
3×106
100
15
70
lm741c
通用
106
2×106
90
1
0.5
tlc27l7
cmos低電壓
114
1012
88
0.1
0.04
典型運(yùn)放如lm741c的小信號(hào)的帶寬是1mhz，大信號(hào)或高頻信號(hào)將受翻轉(zhuǎn)率的限制。
運(yùn)算放大器功率帶寬比它的小信號(hào)帶寬小。表13－1列出幾種運(yùn)放和它們的技術(shù)規(guī)格。