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工程師看海
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通俗理解:什么是運(yùn)算放大器的增益帶寬積?
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通俗理解:什么是運(yùn)算放大器的增益帶寬積?

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在運(yùn)放開(kāi)環(huán)增益頻率曲線(xiàn)中,在一定頻率范圍內(nèi),運(yùn)放的開(kāi)環(huán)增益與對(duì)應(yīng)的頻率乘積為常數(shù):增益帶寬積(Gain Bandwidth Product, GBP 或者 GBW),即開(kāi)環(huán)增益*頻率=增益帶寬積。

這里有一個(gè)誤區(qū),也是容易讓人迷惑的地方,雖然叫做增益帶寬積,但是做計(jì)算時(shí)用的單位是放大倍數(shù),而不是dB,所以增益帶寬積其實(shí)是等于開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)*頻率。

下面咱們直接通過(guò)一個(gè)示例理解增益帶寬積。圖1-1 是OPA2333手冊(cè)的增益帶寬積GBW及其解讀。手冊(cè)中的GBW是350KHz,這是什么意思呢?

這個(gè)意思是OPA2333的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)乘對(duì)應(yīng)的頻率,剛好等于350KHz,我們?cè)趫D中的開(kāi)環(huán)頻率曲線(xiàn)看下,在頻率為100Hz時(shí)的開(kāi)環(huán)增益是71dB,71dB的放大倍數(shù)是3548倍(dB與放大倍數(shù)的轉(zhuǎn)換參考《運(yùn)放秘籍》第一部:5.1 什么是放大倍數(shù)?增益?開(kāi)環(huán)增益?閉環(huán)增益?),3548*100Hz=354.8KHz,非常接近手冊(cè)中的增益帶寬積350KHz。

圖1-1OPA2333的增益帶寬積

再看下10KHz時(shí)的情況,從100Hz到10KHz,開(kāi)環(huán)增益曲線(xiàn)的下降趨勢(shì)是-20dB/10倍頻,100hz到10Khz,頻率增加了兩個(gè)10倍頻,因此增益就降低了兩個(gè)20db,即從100hz的71dB,降低成10Khz的31dB。31dB的放大倍數(shù)是35倍,35*10KHz=350KHz,剛好等于OPA2333的增益帶寬積。

再看個(gè)極限情況,當(dāng)增益下降為0dB,此時(shí)的放大倍數(shù)剛好等于1倍,而對(duì)應(yīng)的頻率剛好就是350KHz,開(kāi)環(huán)增益降低為0dB時(shí)的頻率就是單位增益帶寬: Unity Gain-bandwidth, UGBW,一般認(rèn)為單位增益帶寬和增益帶寬積數(shù)值是一樣的。

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