如何設計運算放大器增益誤差,設計指南來幫你
發布時間:2015-02-23 責任編輯:sherryyu
【導讀】選擇合適的運算放大器 (op amp) shi,shouxianyaozuodebianshiquedingxitongtongguogaifangdaqijinxingchuanshudexinhaodaikuan。yidanquedingxialaizheyidian,biankeyikaishixunzhaozhengquedefangdaqi。laizigaosushejizhuanjiadegaojieshi:應該避免使用相對應用而言速度過快的模擬器件。因此,要盡量選擇一種閉環帶寬稍高於信號最大頻率的放大器。
它(ta)聽(ting)起(qi)來(lai)好(hao)像(xiang)是(shi)一(yi)種(zhong)較(jiao)好(hao)的(de)產(chan)品(pin)選(xuan)擇(ze)方(fang)案(an),但(dan)是(shi)這(zhe)種(zhong)設(she)計(ji)方(fang)法(fa)將(jiang)可(ke)能(neng)會(hui)帶(dai)來(lai)災(zai)難(nan)性(xing)的(de)後(hou)果(guo)。實(shi)驗(yan)室(shi)中(zhong),可(ke)能(neng)會(hui)發(fa)現(xian)當(dang)將(jiang)應(ying)用(yong)最(zui)大(da)頻(pin)率(lv)的(de)輸(shu)入(ru)正(zheng)弦(xian)波(bo)信(xin)號(hao)置(zhi)入(ru)係(xi)統(tong)時(shi),放(fang)大(da)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)並(bing)未(wei)穿(chuan)過(guo)希(xi)望(wang)的(de)全(quan)刻(ke)度(du)模(mo)擬(ni)範(fan)圍(wei)。信(xin)號(hao)增(zeng)益(yi)遠(yuan)低(di)於(yu)預(yu)期(qi)。放(fang)大(da)器(qi)的(de)轉(zhuan)換(huan)速(su)率(lv)等(deng)級(ji)超(chao)出(chu)所(suo)需(xu)。另(ling)外(wai),您(nin)並(bing)沒(mei)有(you)驅(qu)動(dong)放(fang)大(da)器(qi)輸(shu)出(chu)至(zhi)電(dian)源(yuan)軌(gui)中(zhong)。那(na)到(dao)底(di)是(shi)在(zai)哪(na)裏(li)出(chu)錯(cuo)了(le)呢(ne)?
不要再反複檢查電阻值了!在增益單元中設計某個放大器時,為這項工作選擇備選放大器時需要了解一些事情。例如,信號最大帶寬 (SBW) 是多少?放大器閉環噪聲增益 (NG) 是多少,以及考慮中的放大器的增益帶寬產品 (GBWP) 是什麼?另外,想要容許多少增益誤差?閉環噪聲增益就是放大器增益,就像一個小電壓源與運算放大器同相輸入串聯。
是的是的下麵通過例子來說明這個問題。例如,以1 MHz信號帶寬 (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還顯示了具有相對於該電路剛好足夠帶寬的放大器的開環頻率響應;或者您認為合適的開環頻率響應。放大器 GBWP 為 16 MHz。

圖 1 該電壓反饋放大器的開環增益和閉環增益具有 16 MHz 的增益帶寬產品和 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,但我們需要進一步研究。SBW 開環增益曲線的增益為:

在我們的例子中,1 MHz頻率下放大器的開環增益 (AVOL-SBW) 等於 16 V/V。但是,沒什麼好抱怨的。該電路的閉環增益誤差等於 NG/(AOL-SBW + NG)。在我們的例子中,1 MHz 閉環增益誤差等於 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,同時您知道因產品和溫度的不同,放大器的 GBWP 會改變 30% 最大值,則您需要一個具有 247 MHz GBWP 的放大器。產品選擇部分的指導公式如下:

zaiweinindedianluxuanzefangdaqishi,qingshiyonggaigongshihuodeyiciguoguan。zaininquedingfangdaqidedaikuanyihou,biankeyikaishishenruyanjiuninyingyongdeqitazhongyaofangdaqitexing,liru:電壓補償或噪聲。
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