互阻放大器帶寬計(jì)算方法
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2．2 互阻放大器的增益帶寬關(guān)系
上述增益帶寬積的概念并不適用于互阻放大器，但通過推導(dǎo)，將會(huì)得出增益帶寬積也是互阻放大器的一個(gè)重要參數(shù)，在增益帶寬積為恒定值的運(yùn)放中，增益值和帶寬仍然是矛盾的。
在圖4中，由于運(yùn)放的輸入阻抗很大，根據(jù)米勒效應(yīng)，Vout和Is之間的關(guān)系可以表達(dá)為：
一般情況下Cj≠O，并且Cj不可以忽略，它是影響帶寬的一個(gè)重要參數(shù)。將式(1)代入式(12)可得傳遞函數(shù)為：
下面將舉例說明式(18)一般是能夠滿足的。假設(shè)Cj=20 pF；Rf=50 kΩ，可得：
在式(25)中Rf為互阻放大器的增益，ω3dB為對(duì)應(yīng)3 dB帶寬的源頻率，這樣就完成了互阻放大器增益帶寬關(guān)系的理論分析和計(jì)算。式(25)指出在源的結(jié)電容恒定的情況下，互阻放大器的增益與帶寬的平方乘積是一個(gè)常數(shù)，顯然在互阻放大器中，增益和帶寬仍是矛盾的。式(25)是以源頻率的形式表達(dá)的，兩邊同時(shí)乘以(2π)2也可表達(dá)為頻率的形式：
2．3 仿真驗(yàn)證
為了驗(yàn)證式(25)的正確性，在Multisim中對(duì)圖3所示的電路進(jìn)行仿真，將結(jié)電容Cj取一恒定值，運(yùn)放采用OP37，改變Rf的值，同時(shí)測(cè)量系統(tǒng)的3 dB帶寬，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/187446.htm
從表1可以看出，當(dāng)取不同的增益電阻時(shí)，
值的變化很小，基本可以看作是一個(gè)常數(shù)。需要說明的是為了增加工作電路的穩(wěn)定性，并展平增益曲線，一般會(huì)在Rf并聯(lián)一個(gè)很小的電容Cf，Cf的引入會(huì)使帶寬有所下降。文獻(xiàn)提供了Cf最小值的計(jì)算方法，按照文獻(xiàn)所述，一般情況下CfCj，故在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)先用式(25)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并保留必要的裕度，再考慮Cf的影響。
3 結(jié)論
本文得出了互阻放大器的帶寬計(jì)算方法，為互阻放大器提供了基本指導(dǎo)。在滿足式(18)的條件下，互阻放大器的增益與帶寬的平方乘積近似為一常數(shù)。在電路設(shè)計(jì)時(shí)，為了滿足帶寬的設(shè)計(jì)需要，可減小Rf的值，既減小互阻放大器的增益，在后續(xù)電路中通過電壓放大的方式進(jìn)行增益的調(diào)整。和電壓放大電路的設(shè)計(jì)類似，在互阻放大器中為了增加系統(tǒng)的帶寬，仍可采用多級(jí)放大的結(jié)構(gòu)來提高系統(tǒng)的帶寬。
評(píng)論