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通俗理解:什么是運算放大器的增益帶寬積?

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原文整理自我的原創視頻課程:《運放秘籍》第一部 通用運放基礎

在運放開環增益頻率曲線中,在一定頻率范圍內,運放的開環增益與對應的頻率乘積為常數:增益帶寬積(Gain Bandwidth Product, GBP 或者 GBW),即開環增益*頻率=增益帶寬積

這里有一個誤區,也是容易讓人迷惑的地方,雖然叫做增益帶寬積,但是做計算時用的單位是放大倍數,而不是dB,所以增益帶寬積其實是等于開環放大倍數*頻率。

下面咱們直接通過一個示例理解增益帶寬積。圖1-1 是OPA2333手冊的增益帶寬積GBW及其解讀。手冊中的GBW是350KHz,這是什么意思呢?

這個意思是OPA2333的開環放大倍數乘對應的頻率,剛好等于350KHz,我們在圖中的開環頻率曲線看下,在頻率為100Hz時的開環增益是71dB,71dB的放大倍數是3548倍(dB與放大倍數的轉換參考《運放秘籍》第一部:5.1 什么是放大倍數?增益?開環增益?閉環增益?),3548*100Hz=354.8KHz,非常接近手冊中的增益帶寬積350KHz。

圖1-1OPA2333的增益帶寬積

再看下10KHz時的情況,從100Hz到10KHz,開環增益曲線的下降趨勢是-20dB/10倍頻,100hz到10Khz,頻率增加了兩個10倍頻,因此增益就降低了兩個20db,即從100hz的71dB,降低成10Khz的31dB。31dB的放大倍數是35倍,35*10KHz=350KHz,剛好等于OPA2333的增益帶寬積。

再看個極限情況,當增益下降為0dB,此時的放大倍數剛好等于1倍,而對應的頻率剛好就是350KHz,開環增益降低為0dB時的頻率就是單位增益帶寬: Unity Gain-bandwidth, UGBW,一般認為單位增益帶寬和增益帶寬積數值是一樣的。

原文整理自我的原創視頻課程:《運放秘籍》第一部 通用運放基礎

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