运算放大器各个参数对放大倍数的影响。。。主要是这个:增益带宽积(GBW)

运算放大器各个参数对放大倍数的影响。。。主要是这个:增益带宽积(GBW),第1张

运放主要分为:电压反馈型运放和电流反馈型运放,电压反馈型运放应用更广泛一些,从你的问题来看应该也是针对电压反馈型运放的,所以我主要从电压反馈型运放来说一下。

对于交流信号的放大倍数的影响主要有两个参数:增益带宽积和压摆率。增益带宽积主要针对小信号放大,压摆率主要针对大信号。这两个参数可以根据放大之后的信号的幅度和频率计算出等效带宽,具体的带宽由较小值决定。

1.增益带宽积(GBW)

定义:放大器的增益带宽积(指定为GBWP,GBW,GBP或GB)是放大器带宽和带宽的增益的乘积,是用来简单衡量放大器的性能的一个参数。简单理解就是放大器的带宽和增益的乘积是固定的。下面的OP07的带宽增益积为0.6MHz,比如放大100kHz的信号,理论上能够将信号无衰减的放大约6倍。

影响放大倍数的原因:在100kHz左右的开环增益降低,影响了深度负反馈(Ao/(1+Ao*β))。

2.压摆率

定义: 压摆率(SR)是指输入为阶跃信号时闭环放大器的输出电压时间变化率的平均值。

压摆率的数学定义:SR=2×pi×f×Vpk。其中:f为最大频率,一般认为是带宽Vpk是放大输出信号的最大峰峰值。

影响放大倍数的原因:压摆率是固定的,所以在同一频率下,如果输出信号峰峰值太大,也会反过来影响输出信号的带宽,从而影响输出信号的放大倍数。

总结:一般是确定输出信号的峰峰值和频率,通过增益带宽积和压摆率的定义计算出等效带宽,哪个的等效带宽低就对放大倍数影响占主要作用。设计放大倍数的时候尽量不要让等效带宽低于要放大的信号频率,不然会造成较大的放大误差。

英文名称:gain-bandwidth product

定义:有源器件或电路的增益与规定带宽的乘积。

增益带宽积是评价放大器性能的一项指标。

举例:一个放大器的GBP号称为1G。

如果它的增益为+2V/V。那么带宽=1G÷2=500M。

如果它的增益为+4V/V,那么带宽=1G÷4=250M。

以此类推。

总之,增益和带宽之间满足这个简单的乘积关系。

另外看到你在baidu知道上提的其他问题,解释下增益和带宽的含义。

增益:

表示放大器功率放大倍数,以输出功率同输入功率比值的常用对数表示,单位为分贝。

带宽:

是指在固定的的时间可传输的资料数量,亦即在传输管道中可以传递数据的能力。带宽越高,响应速度越快。

运放GBW就是增益带宽积,该参数决定着运放在小信号时的最高工作频率。

运放的单位增益带宽,它是指运放增益为1时的-3dB带宽,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。


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