带宽增益积主要是对小信号而言,它与信号的频率和整个电路的增益有关系,(频率跟增益的乘积是常数,信号频率越高,能得到的增益越小)。GBW=fmax*Au
转换速率主要与大信号有关系,公式是最大不失真输入电压Uim<SR/(2pai*fmax)。
pai=圆周率,fmax是信号中的最高频率。
从公式中明显可以看出,SR与GBW之间只有fmax相连,彼此都没有限制性的关系。
但在实际使用中,GBW高的OP,往往SR也比较大,这主要是因为GBW高的高频OP,如果SR小的话,它能达到的最大振幅也很小,缺少实际应用的价值。
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。
功率的大小和增益不能混为一谈的。
和增益有关的重要观念:
1.
决定增益大小是由放电路回授量的比值决定,或由变压器内线圈的比值来改变,和
晶体管本身的放大系数无关,所以晶体的配对和输出的音量无任何关系。
2.
增益的控制一般均为以电位器做为衷减增益的控制器。总而言之电路内的回授量及
阻抗的匹配才是决定增益大小真正的方法。
最后再谈点功率大小和输出电平的关系:
由上表我们了解功率的大小和增益不能混为一谈,小功率和大功率只能由音量控制器上表不同的位置达到满功率的输出,不是音量控制器上同一位置时的音量大小来决定。当然各个厂商机种均有不同的增益做为好坏大小的依据。
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