对于运放的增益带宽积,大家再熟悉不过了,这也是我在大学初学运放时,记忆深刻的唯数不多的几个参数之一。
还是想写篇贴子对这个参数深刨根一下,(赵大叔小品“往祖坟上刨”)。对于单极点响应,开环增益以6 dB/倍频程下降。这就是说,如果我们将频率增加一倍,增益会下降两倍。相反,如果使频率减半,则开环增益会增加一倍,结果产生所谓的增益带宽积。下表就是运放OPA376的datasheet中给出的增益带宽积典型值5.5MHz。
比这个表格中的参数更有用的是运放的开环增益曲线,如下图是OPA376的datasheet中给出的开环增益曲线.
在一些资料中也常看到运放的单位增益带宽,它是指运放增益为1时的-3dB带宽(上图把它标出来了),它与运放的增益带宽积从数值上是相等的,虽然名称不同。下面我们往深处刨一下图中的曲线,先观察增益曲线,它在1Hz左右有一个拐点,从这个拐点之后,运放的开环增益开始以-6dB/2倍频程(或-20dB/十倍频程)下降。正是由于这个拐点的存在,才使得运放有了增益带宽。这与理想运放中的开环增益是无穷大是不一样的。
增益带宽积的值可是有隐含条件的,就是这个值是在小信号下的带宽,这个常说的小信号是多小呢,印象中是100mVpp吧。但我们的运放常用来放大大信号,输出都在几伏左右。工程师常见的问题就是计算出来的带宽够啊,怎么在实际电路中就不够了呢,原因就在这。因此大信号带宽还要关注一个参数压摆率SR。将在以后的贴子中介绍。
小结,增益带宽积是表示小信号的增益带宽。大信号另当别论。
tao zhang2:
获益匪浅
Jerry Lee1:
您好,我有个问题,-3dB带宽一般是指增益下降-3dB时的频率,即变为原来的0.707。您说单位增益带宽指增益为1时的-3dB带宽,这是否是矛盾的?
Wang Zhongnan:
这个拐点是由内部的补偿电容引起的,另外,运放绝大多数是工作在相移90°的频率内,在这个频率内,可以精确的计算出在一定纹波内的带宽。
owen ou:
回复 Jerry Lee1:
同问!
Reid Xu:
回复 Jerry Lee1:
单位增益带宽定义为,运放的闭环增益为1倍条件下,将一个频率可变恒幅正弦小信号输入到运放的输入端,随着输入信号频率不断变大,输出信号增益将不断减小,当从运放的输出端测得闭环电压增益下降3db(或是相当于运放输入信号的0.707)时,所对应的信号频率乘以闭环放大倍数1所得的增益带宽积。
jiacheng lee:
回复 Jerry Lee1:
这样的
用运放组成了一个单位增益电路(电压跟随器),在输入端信号为VIN=Asin(2π*f*t),则输出信号VOUT=Bsin(2π*f*t),当输入信号的f逐渐增大时,VOUT的幅值B会变小,则定义当B=0.707A(即下降了-3dB)时的f为运放的单位增益带宽。
user5214921:
运放的单位增益带宽,它是指运放开环增益为1时的-3dB带宽,也就是开环增益为0.707时对应的输入信号频率,是吗?
如果设置反馈系数为1,那么运放的单位增益带宽也就是环路增益为0.707时时对应的输入信号频率,是吗?
baiwang yang:
回复 user5214921:
数值上是相等的。小信号放大时,单位增益带宽等于输入信号频率与该频率下最大增益的乘积,增益为1时,信号频率与增益带宽积数值上相等。