Kecepatan tinggi dengan perbedaan kecil sulit didapat.
Perhatikan bahwa komparator tidak hanya cenderung memiliki voltase offset masukan yang lebih tinggi daripada opamps, tetapi juga noise efektif yang jauh lebih tinggi, karena untuk mendapatkan kecepatan tinggi mereka adalah binatang wideband.
Oliver Collins menghasilkan makalah beberapa dekade yang lalu yang menunjukkan bahwa Anda mendapatkan hasil yang lebih baik, yaitu sedikit jitter waktu, jika Anda mendahului pembanding cepat dengan satu atau lebih noise rendah, tahap opamp gain rendah, masing-masing dengan penyaringan kutub tunggal pada output , untuk meningkatkan laju perubahan tegangan tahap demi tahap. Untuk setiap laju perubahan tegangan input dan komparator akhir yang diberikan, ada jumlah optimal tahapan, profil gain, dan pemilihan konstanta waktu RC.
Ini berarti bahwa opamps awal tidak digunakan sebagai pembanding, tetapi sebagai penguat kemiringan, dan akibatnya mereka tidak memerlukan laju perubahan tegangan keluaran atau produk GBW yang akan diperlukan untuk pembanding akhir.
Contoh ditunjukkan di sini, untuk penguat kemiringan dua tahap. Tidak ada nilai yang diberikan, karena optimal tergantung pada laju perubahan tegangan input. Namun, dibandingkan dengan menggunakan komparator output saja, hampir semua profil gain akan menjadi peningkatan. Misalnya, jika Anda menggunakan kenaikan 10, diikuti dengan kenaikan 100, itu akan menjadi tempat yang sangat masuk akal untuk mulai bereksperimen.
mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab
Jelas amplifier akan menghabiskan banyak waktu mereka dalam kejenuhan. Kunci untuk mengukur ukuran filter RC adalah memilih konstanta waktu sedemikian rupa sehingga waktu yang dibutuhkan amplifier untuk beralih dari titik jenuh ke titik tengah, pada laju perubahan tegangan input tercepat, digandakan oleh RC yang dipilih. Konstanta waktu jelas berkurang di sepanjang rantai amplifier.
RC ditampilkan sebagai filter nyata setelah opamp, bukan C yang ditempatkan di resistor gain umpan balik. Ini karena filter ini melanjutkan pelemahan frekuensi tinggi dari kebisingan pada 6dB / oktaf ke frekuensi tinggi yang sewenang-wenang, sedangkan kapasitor dalam loop umpan balik berhenti menyaring ketika frekuensi mencapai gain yang sama.
Perhatikan bahwa menggunakan filter RC meningkatkan waktu tunda absolut antara input yang melewati ambang batas dan output yang mendeteksinya. Jika Anda ingin meminimalkan keterlambatan ini, maka RC harus dihilangkan. Namun, pemfilteran noise yang diberikan oleh RC memungkinkan Anda untuk mendapatkan pengulangan keterlambatan yang lebih baik dari input ke output, yang memanifestasikan dirinya sebagai jitter yang lebih rendah.
Hanya opamp input yang membutuhkan kinerja tinggi dalam hal kebisingan dan tegangan offset, spesifikasi semua amplifier berikutnya dapat dilonggarkan oleh penguatannya. Sebaliknya, amplifier pertama tidak perlu setinggi laju perubahan tegangan tinggi atau GBW seperti amplifier berikutnya.
Alasan mengapa struktur ini tidak disediakan secara komersial adalah karena kinerja sangat jarang diperlukan, dan jumlah tahap optimal sangat tergantung pada laju perubahan tegangan input dan spesifikasi yang diperlukan, sehingga pasar akan menjadi kecil dan terfragmentasi, dan tidak layak mengejar. Ketika Anda membutuhkan kinerja ini, lebih baik untuk membangunnya dari blok yang bisa Anda peroleh secara komersial.
Inilah bagian depan makalah, dalam Transaksi IEEE tentang Komunikasi, Vol 44, No.5, Mei 1996, mulai halaman 601, dan tabel ringkasan yang menunjukkan kinerja apa yang Anda dapatkan ketika Anda mengubah jumlah tahapan amplifikasi lereng, dan penguatannya distribusi tahapan. Anda akan melihat dari tabel 3 bahwa untuk kasus spesifik yang menginginkan amplifikasi kemiringan 1e6, sementara kinerjanya terus meningkat di atas 3 tahap, sebagian besar perbaikan telah terjadi dengan hanya 3 tahap.
