En electrónica y electromagnética , la velocidad de respuesta se define como el cambio de voltaje o corriente, o cualquier otra cantidad eléctrica o electromagnética, por unidad de tiempo. Expresada en unidades SI , la unidad de medida se da como cambio por segundo, pero en el contexto de los circuitos electrónicos una velocidad de respuesta generalmente se expresa en términos de microsegundos (μs) o nanosegundos (ns).
Los circuitos electrónicos pueden especificar límites mínimos o máximos en las velocidades de respuesta de sus entradas o salidas, y estos límites sólo son válidos bajo un conjunto de condiciones determinadas (por ejemplo, carga de salida). Cuando se proporciona para la salida de un circuito, como un amplificador, la especificación de velocidad de respuesta garantiza que la velocidad de transición de la señal de salida será al menos el mínimo dado, o como máximo el máximo dado. Cuando se aplica a la entrada de un circuito, indica que el circuito de conducción externo debe cumplir con esos límites para garantizar el correcto funcionamiento del dispositivo receptor. Si se violan estos límites, podría ocurrir algún error y ya no se garantiza el funcionamiento correcto.
Por ejemplo, cuando la entrada a un circuito digital se activa demasiado lentamente, el valor de entrada digital registrado por el circuito puede oscilar entre 0 y 1 durante la transición de la señal. [1] En otros casos, se especifica una velocidad de respuesta máxima [2] para limitar el contenido de alta frecuencia presente en la señal, evitando así efectos no deseados como timbres o interferencias radiadas . [3]
En los amplificadores, las limitaciones en la capacidad de velocidad de respuesta pueden dar lugar a efectos no lineales. Para que una forma de onda sinusoidal no esté sujeta a limitación de velocidad de respuesta, la capacidad de velocidad de respuesta (en voltios por segundo) en todos los puntos de un amplificador debe satisfacer la siguiente condición:
donde f es la frecuencia de funcionamiento y es la amplitud máxima de la forma de onda, es decir, la mitad de la oscilación de pico a pico de una sinusoide.
En mecánica, la velocidad de giro es el cambio de posición a lo largo del tiempo de un objeto que orbita alrededor del observador, medido en radianes , grados o vueltas por unidad de tiempo. tiene dimensión
La velocidad de respuesta de un circuito electrónico se define como la velocidad de cambio del voltaje por unidad de tiempo. La velocidad de respuesta generalmente se expresa en unidades de V / μs . [4]
donde es la salida producida por el amplificador en función del tiempo t .
La velocidad de respuesta se puede medir utilizando un generador de funciones (generalmente de onda cuadrada) y un osciloscopio (CRO). La velocidad de respuesta es la misma, independientemente de si se considera la retroalimentación.
Existen ligeras diferencias entre los distintos diseños de amplificadores en cuanto a cómo se produce el fenómeno de rotación. Sin embargo, los principios generales son los mismos que en esta ilustración.
La etapa de entrada de los amplificadores modernos suele ser un amplificador diferencial con característica de transconductancia . Esto significa que la etapa de entrada toma un voltaje de entrada diferencial y produce una corriente de salida en la segunda etapa.
La transconductancia suele ser muy alta; aquí es donde se genera la gran ganancia de bucle abierto del amplificador. Esto también significa que un voltaje de entrada bastante pequeño puede causar que la etapa de entrada se sature . En saturación , la etapa produce una corriente de salida casi constante.
En la segunda etapa de los amplificadores de potencia modernos se realiza , entre otras cosas, la compensación de frecuencia . La característica de paso bajo de esta etapa se aproxima a la de un integrador . Por lo tanto, una entrada de corriente constante producirá una salida que aumenta linealmente. Si la segunda etapa tiene una capacitancia de entrada efectiva y una ganancia de voltaje , entonces la velocidad de respuesta en este ejemplo se puede expresar como:
donde es la corriente de salida de la primera etapa en saturación.
La velocidad de respuesta nos ayuda a identificar la frecuencia de entrada máxima y la amplitud aplicable al amplificador de modo que la salida no se distorsione significativamente. Por lo tanto, resulta imperativo consultar la hoja de datos para conocer la velocidad de respuesta del dispositivo antes de usarlo para aplicaciones de alta frecuencia.
La velocidad de respuesta se puede limitar deliberadamente utilizando dos amplificadores operacionales , un condensador y dos resistencias. [5]
En los instrumentos musicales electrónicos, los circuitos de giro o las funciones de giro generadas por software se utilizan deliberadamente para proporcionar una función de portamento (también llamada deslizamiento o retraso ), donde un valor digital inicial o un voltaje de control analógico cambia lentamente a un nuevo valor durante un período de tiempo. (ver interpolación ).
