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如何選擇運(yùn)算放大器的增益?

來源:互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布者:偷熊計(jì)劃 關(guān)鍵詞: 運(yùn)算放大器 增益 更新時(shí)間: 2025/02/25

在選擇是錢確定系統(tǒng)通過該放大器進(jìn)行傳輸?shù)男盘?hào)帶寬。記住避免使用相對(duì)您的應(yīng)用而言速度過快的模擬器件,盡量選擇一種閉環(huán)帶寬稍高于信號(hào)最大頻率的放大器。

在實(shí)驗(yàn)室中,可能會(huì)發(fā)現(xiàn)將應(yīng)用最大頻率的輸入正弦波信號(hào)置入系統(tǒng)時(shí),運(yùn)算放大器的輸出信號(hào)并未穿過希望的全刻度模擬范圍。信號(hào)增益遠(yuǎn)低于預(yù)期。運(yùn)算放大器的轉(zhuǎn)換速率等級(jí)超出所需。另外,并沒有驅(qū)動(dòng)運(yùn)算放大器輸出至電源軌中。哪里出錯(cuò)了呢?

不要再反復(fù)檢查您的電阻值了!在增益單元中設(shè)計(jì)某個(gè)運(yùn)算放大器時(shí),為這項(xiàng)工作選擇備選運(yùn)算放大器時(shí)您需要了解一些事情。例如,運(yùn)算放大器信號(hào)最大帶寬(SBW) 是多少?運(yùn)算放大器閉環(huán)噪聲增益 (NG) 是多少,以及考慮中的運(yùn)算放大器的增益帶寬產(chǎn)品 (GBWP)是什么?另外,容許多少增益誤差?閉環(huán)噪聲增益就是運(yùn)算放大器增益,就像一個(gè)小電壓源與運(yùn)算放大器同相輸入串聯(lián)。

讓我們通過例子來說明這個(gè)問題。例如,以1 MHz信號(hào)帶寬 (SBW) 開始,圖 1 所示放大器電路噪聲增益(NG = 1 +9R/R)為10V/V。圖1還顯示了具有相對(duì)于該電路剛好足夠帶寬的放大器的開環(huán)頻率響應(yīng);或者您認(rèn)為合適的開環(huán)頻率響應(yīng)。放大器 GBWP 為 16

MHz。

電壓反饋放大器的開環(huán)增益圖

圖 1 該電壓反饋放大器的開環(huán)增益和閉環(huán)增益具有 16 MHz 的增益帶寬產(chǎn)品和 10 V/V 的電路噪聲增益。

由圖 1 所示可知,像它這樣的運(yùn)算放大器可以支持 1 MHz 頻率 10 V/V (20 dB) 的增益,但我們需要進(jìn)一步研究。SBW

開環(huán)增益曲線的增益為:

運(yùn)算放大器SBW 開環(huán)增益曲線計(jì)算公式

在我們的例子中,1 MHz頻率下放大器的開環(huán)增益 (AVOL-SBW) 等于 16 V/V。但是,沒什么好抱怨的。該電路的閉環(huán)增益誤差等于

NG/(AOL-SBW + NG)。在我們的例子中,1 MHz 閉環(huán)增益誤差等于 0.385,即 38.5% 的增益誤差!

就該電路而言,如果您想要容許放大器 0.05 的增益誤差,同時(shí)您知道因產(chǎn)品和溫度的不同,放大器的 GBWP 會(huì)改變 30% 最大值,則您需要一個(gè)具有

247 MHz GBWP 的放大器。產(chǎn)品選擇部分的指導(dǎo)公式如下:

潤(rùn)石運(yùn)算放大器選擇指導(dǎo)公式圖

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