增益帶寬積是如何計算的
如何理解單位增益帶寬和增益帶寬積的區別
運算放大器各個參數對放大倍數的影響。。。主要是這個:增益帶寬積(GBW)
運放主要分為:電壓反饋型運放和電流反饋型運放,電壓反饋型運放應用更廣泛一些,從你的問題來看應該也是針對電壓反饋型運放的,所以我主要從電壓反饋型運放來說一下。
對于交流信號的放大倍數的影響主要有兩個參數:增益帶寬積和壓擺率。增益帶寬積主要針對小信號放大,壓擺率主要針對大信號。這兩個參數可以根據放大之后的信號的幅度和頻率計算出等效帶寬,具體的帶寬由較小值決定。
1.增益帶寬積(GBW)
定義:放大器的增益帶寬積(指定為GBWP,GBW,GBP或GB)是放大器帶寬和帶寬的增益的乘積,是用來簡單衡量放大器的性能的一個參數。簡單理解就是放大器的帶寬和增益的乘積是固定的。下面的OP07的帶寬增益積為0.6MHz,比如放大100kHz的信號,理論上能夠將信號無衰減的放大約6倍。
影響放大倍數的原因:在100kHz左右的開環增益降低,影響了深度負反饋(Ao/(1+Ao*β))。
2.壓擺率
定義: 壓擺率(SR)是指輸入為階躍信號時閉環放大器的輸出電壓時間變化率的平均值。
壓擺率的數學定義:SR=2×pi×f×Vpk。其中:f為最大頻率,一般認為是帶寬Vpk是放大輸出信號的最大峰峰值。
影響放大倍數的原因:壓擺率是固定的,所以在同一頻率下,如果輸出信號峰峰值太大,也會反過來影響輸出信號的帶寬,從而影響輸出信號的放大倍數。
總結:一般是確定輸出信號的峰峰值和頻率,通過增益帶寬積和壓擺率的定義計算出等效帶寬,哪個的等效帶寬低就對放大倍數影響占主要作用。設計放大倍數的時候盡量不要讓等效帶寬低于要放大的信號頻率,不然會造成較大的放大誤差。
關于運放的單位增益和增益帶寬積
這個問題要從運放的幅頻相應和相位補償說起。下圖畫了兩個經典的運放對數坐標的頻響曲線,虛線為內部“完全相位補償”的運放,實線為不完全相位補償曲線。為了使運放做跟隨器時不發生自激,必須“完全相位補償”,但是頻響變差,帶寬增益積下降。
在圖中A點頻率,稱單位增益(0dB,放大量為1)帶寬。
如果是虛線頻響,隨著頻率下降,增益會反比上升,頻率減半,增益加倍(6dB),因此即使跑到B點,帶寬增益積也能維持不變,與單位增益帶寬相同。
如果是不完全相位補償曲線(實線),那么當頻率下降時,增益上升速度就會大于頻率下降速度(例如12dB/倍頻),那么到達C點時,帶寬增益積就大于A點時的單位增益帶寬,你看到的這款運放就是這種情況,一般說,這類運放不宜做跟隨器,容易自激,或者說要加一定措施才行。
關于 增益帶寬積的問題
本文發布于:2023-02-28 19:49:00,感謝您對本站的認可!
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