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产品中心 瑶瑶 2016-01-05 14:47
中国电工网讯:
    您坐下来为您的电路选择合适的运算放大器(opamp)时,首先要做的便是确定系统通过该放大器进行传输的信号带宽。一旦您确定下来这一点,您便可以开始寻找正确的放大器。来自高速设计专家的告诫是:您应该避免使用相对您的应用而言速度过快的模拟器件。因此,您要尽量选择一种闭环带宽稍高于信号最大频率的放大器。
 
    它听起来好像是一种较好的产品选择方案,但是这种设计方法将可能会给您的应用板带来灾难性的后果。在实验室中,您可能会发现当您将应用最大频率的输入正弦波信号置入系统时,您放大器的输出信号并未穿过希望的全刻度模拟范围。信号增益远低于预期。您放大器的转换速率等级超出所需。另外,您并没有驱动放大器输出至电源轨中。哪里出错了呢?
 
    不要再反复检查您的电阻值了!在增益单元中设计某个放大器时,为这项工作选择备选放大器时您需要了解一些事情。例如,您的信号最大带宽(SBW)是多少?放大器闭环噪声增益(NG)是多少,以及考虑中的放大器的增益带宽产品(GBWP)是什么?另外,您想要容许多少增益误差?闭环噪声增益就是放大器增益,就像一个小电压源与运算放大器同相输入串联。
 
    让我们通过例子来说明这个问题。例如,以1MHz信号带宽(SBW)开始,图1所示放大器电路噪声增益(NG=1+9R/R)为10V/V。图1还显示了具有相对于该电路刚好足够带宽的放大器的开环频率响应;或者您认为合适的开环频率响应。放大器GBWP为16MHz。
    图1:该电压反馈放大器的开环增益和闭环增益具有16MHz的增益带宽产品和10V/V的电路噪声增益。
 
    由图1所示可知,像它这样的运算放大器可以支持1MHz频率10V/V(20dB)的增益,但我们需要进一步研究。SBW开环增益曲线的增益为:
    在我们的例子中,1MHz频率下放大器的开环增益(AVOL-SBW)等于16V/V。但是,没什么好抱怨的。该电路的闭环增益误差等于NG/(AOL-SBW+NG)。在我们的例子中,1MHz闭环增益误差等于0.385,即38.5%的增益误差!
 
    就该电路而言,如果您想要容许放大器0.05的增益误差,同时您知道因产品和温度的不同,放大器的GBWP会改变30%最大值,则您需要一个具有247MHzGBWP的放大器。产品选择部分的指导公式如下:
    在为您的电路选择放大器时,请使用该公式获得一次过关。在您确定放大器的带宽以后,您便可以开始深入研究您应用的其它重要放大器特性,例如:电压补偿或噪声。
 
    参考文献
 
    1.《增益误差会影响运算放大器的选择》,作者:Bendaoud,Soufiane,PlanetAnalog,2006年7月
 
    2.《运算放大器增益分析》,作者:Mancini,Ron,EDN,2000年12月7日
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