放大器带宽怎么求（放大器带宽怎么求的）

摘要： 放大器带宽是指放大器在频率响应中，其增益下降到最大值的0.707倍（或-3dB）时的频率范围，计算放大器的带宽涉及多个步骤和因素，以下是详细的解释和计算方法：一、确定允许的最大反馈...

放大器带宽是指放大器在频率响应中，其增益下降到最大值的0.707倍（或3dB）时的频率范围，计算放大器的带宽涉及多个步骤和因素，以下是详细的解释和计算方法：

一、确定允许的最大反馈电容

1、反馈电容器的作用：在互阻抗放大器电路中，反馈电容器用于补偿放大器反相节点的寄生电容，从而保持电路的稳定性。

2、计算最大反馈电容值：反馈电容器与反馈电阻器共同构成放大器频率响应中的一个极点，为了确保电路满足所需的带宽要求，需要计算最大反馈电容值，这可以通过公式 \( C_F = \frac{1}{2\pi f_{GBW} R_F} \) 来计算，\( f_{GBW} \) 是运算放大器的单位增益带宽积，\( R_F \) 是反馈电阻器的阻值。

二、确定放大器反相输入端电容

1、接点电容和输入电容：放大器反相输入端的电容包括光电二极管的接点电容 \( C_J \) 以及放大器的差分输入电容 \( C_D \) 和共模输入电容 \( C_{CM2} \) （注意，非反相端的共模输入电容 \( C_{CM1} \) 不会增加输入电容）。

2、计算总输入电容：由于这些电容是并联的，因此总输入电容 \( C_{IN} \) 等于它们的和。

三、计算所需运算放大器增益带宽积

1、基本稳定性分析：进行基本稳定性分析后，可以得出一个实用公式来计算所需的运算放大器增益带宽积 \( GBW \)。

2、公式应用：将已知的 \( C_F \) 和 \( C_{IN} \) 代入公式 \( GBW = \frac{1+C_{IN}}{C_F} \times f_{GBW} \)，即可计算出所需的运算放大器增益带宽积。

四、考虑实际电路中的其他因素

1、多极点系统的影响：在实际电路中，运算放大器可能具有多个极点，这些极点会影响放大器的频率响应。

2、相位裕度：相位裕度是衡量放大器稳定性的一个重要指标，在设计放大器电路时，应确保在环路增益为0dB的位置，放大器环路增益的相位与180度相比具有一定的裕度。

五、示例计算

假设我们有一个互阻抗放大器电路，其反馈电阻器阻值为 \( R_F = 1k\Omega \)，所需的带宽为 \( f_{BW} = 1MHz \)，光电二极管的接点电容 \( C_J = 5pF \)，放大器的差分输入电容 \( C_D = 2pF \)，共模输入电容 \( C_{CM2} = 1pF \)。

1、计算最大反馈电容值：使用公式 \( C_F = \frac{1}{2\pi f_{GBW} R_F} \)，得到 \( C_F \approx 159pF \)。

2、计算总输入电容：\( C_{IN} = C_J + C_D + C_{CM2} = 8pF \)。

3、计算所需运算放大器增益带宽积：使用公式 \( GBW = \frac{1+C_{IN}}{C_F} \times f_{GBW} \)，得到 \( GBW \approx 1.6MHz \)。

放大器带宽的计算是一个复杂的过程，需要考虑多个因素，通过以上步骤和示例计算，我们可以更好地理解和计算放大器的带宽。