互阻放大器帶寬計算方法
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(guò)推導,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,在增益帶寬積為恒定值的運放中,增益值和帶寬仍然是矛盾的。
在圖4中,由于運放的輸入阻抗很大,根據米勒效應,Vout和Is之間的關(guān)系可以表達為:

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。將式(1)代入式(12)可得傳遞函數為:

下面將舉例說(shuō)明式(18)一般是能夠滿(mǎn)足的。假設Cj=20 pF;Rf=50 kΩ,可得:

在式(25)中Rf為互阻放大器的增益,ω3dB為對應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)系的理論分析和計算。式(25)指出在源的結電容恒定的情況下,互阻放大器的增益與帶寬的平方乘積是一個(gè)常數,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的,兩邊同時(shí)乘以(2π)2也可表達為頻率的形式:

2.3 仿真驗證
為了驗證式(25)的正確性,在Multisim中對圖3所示的電路進(jìn)行仿真,將結電容Cj取一恒定值,運放采用OP37,改變Rf的值,同時(shí)測量系統的3 dB帶寬,得到實(shí)驗結果如表1所示。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/187446.htm
從表1可以看出,當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。需要說(shuō)明的是為了增加工作電路的穩定性,并展平增益曲線(xiàn),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。文獻提供了Cf最小值的計算方法,按照文獻所述,一般情況下CfCj,故在設計時(shí)應先用式(25)進(jìn)行設計,并保留必要的裕度,再考慮Cf的影響。
3 結論
本文得出了互阻放大器的帶寬計算方法,為互阻放大器提供了基本指導。在滿(mǎn)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。在電路設計時(shí),為了滿(mǎn)足帶寬的設計需要,可減小Rf的值,既減小互阻放大器的增益,在后續電路中通過(guò)電壓放大的方式進(jìn)行增益的調整。和電壓放大電路的設計類(lèi)似,在互阻放大器中為了增加系統的帶寬,仍可采用多級放大的結構來(lái)提高系統的帶寬。
評論