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采用集成運算放大器級聯方式獲得更寬的帶寬
來源: 日期:2013-11-11 20:45:06 人氣:標簽:
這個表述主要是說,當多級放大器級聯時,整個放大器的帶寬會變窄,而且窄到什么程度都可以算得出來。這個表述的前提是,放大器級聯時,每個放大器的增益與單級放大器的增益是一樣的。
在這里要研究或討論的是,多級放大器級聯后的總增益與沒有級聯的單級放大器增益相同時,級聯的放大器帶寬會是怎樣的,或者說帶寬可以展寬多少。
對于單極點放大器,其增益帶寬乘積是一個常數,因此降低增益會獲得更高的帶寬。
為了比較多級放大器展寬帶寬的事實,多級放大器的增益與單級放大器的增益要相同,而且放大器為集成運算放大器。這樣多級放大器的總增益與每一級的增益的關系為
這時,級聯后的單級放大器的帶寬為
級聯后的放大器帶寬與相同增益單級放大器帶寬的關系為
在這個式子中,n是大于或等于2的數。當a1>1時就可以展寬帶寬。
1.增益為100倍的級聯放大器的帶寬
例如,寬帶集成運算放大器ne5534的帶寬增益乘積為10mhz,如果用單級ne5534構成增益為100的放大器,其帶寬僅為lookhzi如果由5級ne5534構成寬帶放大器,則其單級增益可以降低為
對應的放大器帶寬為
對應的5級級聯放大器的帶寬為
5級ne5534級聯的放大器具有的帶寬增益乘積為161. 32mhz,遠遠高于10mhz的帶寬增益乘積。
通過上述例子可以看到,采用多級集成運算放大器級聯,可以獲得明顯高于單級集成運算放大器帶寬的效果。
如果是10級ne5534級聯,則增益可降低為
對應的放大器帶寬為
對應的10級級聯放大器的帶寬為
當放大器的帶寬增益乘積不能滿足要求時,可以采用放大器級聯的形式提高放大電路的帶寬增益乘積和放大電路的帶寬。需要注意的是,從上述例子看到,即使將放大器的級聯數量從5級增加到10級,其帶寬僅僅從1613khz增加到1813khz,這是由于放大器級聯時會損失放大器的帶寬。因此,用放大器級聯的形式所獲得的帶寬極限大概只能達到單只集成運算放大器單位增益帶寬的約1/5。
如果是3級ne5534級聯,則增益可降低為
從上述分析可以看到,當放大器的級聯數達到5級時,繼續增加放大器的級聯數量已經沒有什么實際意義了。
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