《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 模擬設計 > 設計應用 > 運放參數(shù)的詳細解釋和分析19—全功率帶寬(FPBW)
運放參數(shù)的詳細解釋和分析19—全功率帶寬(FPBW)
摘要: 因此這里要引入一個重參數(shù),重要程度堪比增益帶寬積。那就是運放的全功率帶寬。雖然只是一個數(shù)學推導。
Abstract:
Key words :

因此這里要引入一個重參數(shù),重要程度堪比增益帶寬積。那就是運放的全功率帶寬。雖然只是一個數(shù)學推導。

對于一個輸出為正弦波的信號,輸出電壓可表示為:

Vout = Vp * sin(2*pi*f*t)

這個輸出電壓對時間求導可得:

上式的max是指在求導后的余弦信號在t=0時得到最大值。這個很好理解,也就是說原正弦信號在t=0時壓擺率最大。

可以看出dV/dt表示的壓擺率,跟信號的頻序有關,還與信號的輸出幅值有關。上式中,如果Vp是運放的輸出滿幅值。則上式可表示為

此時FPBW就是運放的滿功率帶寬了。記住它吧,它簡值太重要了。例如如果想在100Khz以內(nèi)得到正弦波的10Vo-p振幅,按照公式需要轉(zhuǎn)換速率的是6.3v/us以上的OP。可以看出,滿功率帶寬由壓擺率和輸出信號的幅值決定的。也就是壓擺率一定的情況下,輸出信號的幅值越大,全功率帶寬越小。這也解釋了上面OPA333的測試結(jié)果。

這里還要說一個得要的公式,就是運放的上升時間與帶寬的關系。如下式,面熟,這個公式在很多地方都見過。也太重要了,記住它吧。

今天我們深一點分析這個公式的由來。其實它是由一階系統(tǒng)的響應計算而來的。對于一階RC的頻率響應為

一階系統(tǒng)的階躍響應為下式。

Vo=0.1Vm時 t=0.1RC。(-ln0.9 =0.1)當Vo=0.9Vm時,t=2.3RC (-ln0.1=2.3)。則RC階躍 響應的時間為Tr=2.2RC.

而對于一個一階RC的帶寬又可以表示為:BW=1/(2*pi*RC)。上升時間里也有RC,這兩個RC是同一個嘍。這句是廢話。那Tr=2.2/(2*pi* BW)=0.35/BW。

下面我們對這個結(jié)論用TINA進行一下仿真。運放為OPA2188,增益帶寬積為2MHz。運放設置為增益為1的同向放大電路。輸入信號為10mV的階躍信號。輸出信號的上升時間為220.8ns-82.5nS=138.3nS.

下面看一下計算結(jié)果:計算結(jié)果為175nS。約20%的誤差。但也有很好的參考價值了。


此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權禁止轉(zhuǎn)載。