您坐下來為您的電路選擇合適的運(yùn)算放大器(op amp) 時(shí),，首先要做的便是確定系統(tǒng)通過該放大器進(jìn)行傳輸?shù)?a class="innerlink" href="http://forexkbc.com/tags/信號(hào)帶寬" title="信號(hào)帶寬" target="_blank">信號(hào)帶寬。一旦您確定下來這一點(diǎn),，您便可以開始尋找正確的放大器,。來自高速設(shè)計(jì)專家的告誡是：您應(yīng)該避免使用相對(duì)您的應(yīng)用而言速度過快的模擬器件。因此,，您要盡量選擇一種閉環(huán)帶寬稍高于信號(hào)最大頻率的放大器,。
它聽起來好像是一種較好的產(chǎn)品選擇方案，但是這種設(shè)計(jì)方法將可能會(huì)給您的應(yīng)用板帶來災(zāi)難性的后果,。在實(shí)驗(yàn)室中,，您可能會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)您將應(yīng)用最大頻率的輸入正弦波信號(hào)置入系統(tǒng)時(shí)，您放大器的輸出信號(hào)并未穿過希望的全刻度模擬范圍,。信號(hào)增益遠(yuǎn)低于預(yù)期,。您放大器的轉(zhuǎn)換速率等級(jí)超出所需。另外,，您并沒有驅(qū)動(dòng)放大器輸出至電源軌中,。哪里出錯(cuò)了呢？
不要再反復(fù)檢查您的電阻值了,！在增益單元中設(shè)計(jì)某個(gè)放大器時(shí),，為這項(xiàng)工作選擇備選放大器時(shí)您需要了解一些事情。例如,，您的信號(hào)最大帶寬(SBW) 是多少,？放大器閉環(huán)噪聲增益(NG) 是多少,，以及考慮中的放大器的增益帶寬產(chǎn)品(GBWP) 是什么,？另外,，您想要容許多少增益誤差？閉環(huán)噪聲增益就是放大器增益,，就像一個(gè)小電壓源與運(yùn)算放大器同相輸入串聯(lián)。
讓我們通過例子來說明這個(gè)問題,。例如，以1 MHz信號(hào)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(duì)于該電路剛好足夠帶寬的放大器的開環(huán)頻率響應(yīng),；或者您認(rèn)為合適的開環(huán)頻率響應(yīng)。放大器GBWP 為16 MHz,。
圖1 該電壓反饋放大器的開環(huán)增益和閉環(huán)增益具有16 MHz 的增益帶寬產(chǎn)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(yùn)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(jìn)一步研究,。SBW 開環(huán)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(huán)增益(AVOL-SBW) 等于16 V/V,。但是，沒什么好抱怨的,。該電路的閉環(huán)增益誤差等于NG/(AOL-SBW + NG),。在我們的例子中,，1 MHz 閉環(huán)增益誤差等于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(shí)您知道因產(chǎn)品和溫度的不同,，放大器的GBWP 會(huì)改變30% 最大值，則您需要一個(gè)具有247 MHz GBWP 的放大器,。產(chǎn)品選擇部分的指導(dǎo)公式如下：
在為您的電路選擇放大器時(shí),，請(qǐng)使用該公式獲得一次過關(guān),。在您確定放大器的帶寬以后,，您便可以開始深入研究您應(yīng)用的其它重要放大器特性，例如：電壓補(bǔ)償或噪聲,。
參考文獻(xiàn)
- 《增益誤差會(huì)影響運(yùn)算放大器的選擇》,，作者：Bendaoud, Soufiane,，Planet Analog,，2006年7 月
- 《運(yùn)算放大器增益分析》,，作者：Mancini, Ron,，EDN，2000 年12 月7 日