运算放大器的学习(三)增益带宽积

我们接着了解运放的相关指标参数,下面我们看下增益带宽积与压摆率.
增益带宽积:即电压增益(Gain)和带宽(Bandwidth)的乘积是一个常数,称为增益带宽积(Gain Bandwidth Product).
增益带宽积=带宽闭环增益
从上面公式可以看出,如果增加增益,则会减小带宽;反之,如果减小增益,则会增大带宽。
我们看下AD8551在单电源5V供电时的增益带宽积为1.5M:
在这里插入图片描述
在单电源2.7V供电时的增益带宽积为1M:
在这里插入图片描述
我们再看下增益带宽积的图表:
在这里插入图片描述
可以看到当增益为0时,对应的信号频率为1.2Mhz,这条曲线上的增益值与频率的乘积为一个定值,这便是增益带宽积。
我们解释下具体应用时的意思,例如我们看到增益为21.6DB时,频率大概为100K.我们看到21.6DB为放大12倍,我们的增益带宽积为1.2M,1200000/12=100K。
.在这里插入图片描述
也就是说我们放大倍数为12倍时,输入信号频率上限就100kHZ,如果超过这个频率,输出信号就可能出问题了。下面我们仿真测试下,以下蓝色信号为输入信号,绿色信号为输出信号,我们输入信号频率10K,幅度0.01V:
在这里插入图片描述
可以看到,输出信号为输入信号12倍,和理论计算一样。我么增大频率可以看到,输出信号幅度有所下降,但是仍然能够工作。
在这里插入图片描述
我们继续提高频率至100K,这时候信号幅度约为170MmV, 240
0.707=169.68mV,正好3db带宽。所以正好,最高输入频率上限为100K.
在这里插入图片描述
注意,我们这里进行仿真的输入信号幅度都比较小,如果输入信号幅度比较大,又会出现别的现象,具体原因就和压摆率有关系了,这个问题我们下一节继续了解。

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