一名剛畢業(yè)的大學(xué)生驚訝地發(fā)現(xiàn)他選擇的放大器未能滿足其電路需求。他檢查了數(shù)據(jù)手冊(cè)中的特性圖和技術(shù)規(guī)格表,雖然沒(méi)有找到與其要求電路性能完全一致的曲線,但所示數(shù)據(jù)“非常接近”,因此他的電路應(yīng)當(dāng)有效。遺憾的是,他不懂得“增益帶寬積”( GBWP ) 的概念。
查看大信號(hào)帶寬圖時(shí),他注意到增益曲線最高值僅為10,但由于數(shù)據(jù)手冊(cè)首頁(yè)給出的帶寬遠(yuǎn)大于他需要的帶寬,因此他認(rèn)為放大器在20倍增益時(shí)也能工作。他有所不知的是,數(shù)據(jù)手冊(cè)首頁(yè)顯示的是小信號(hào)帶寬 ( 對(duì)極小正弦波的響應(yīng) ) 。但他真正想知道的其實(shí)是大信號(hào)帶寬,因?yàn)樗膽?yīng)用使用2Vp-p以上的信號(hào)。大信號(hào)帶寬通常表示為對(duì)2Vp-p正弦波的響應(yīng)。小信號(hào)帶寬與大信號(hào)帶寬可能相差2倍甚至更多,具體取決于電源電壓和測(cè)試條件,應(yīng)特別注意。
如果他知道,任何電壓反饋型放大器的GBWP都是一個(gè)固定量 ( 電流反饋型放大器則不然,它沒(méi)有相關(guān)的GBWP ) ,他就能避免這樣的錯(cuò)誤。GBWP可以根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)中的開(kāi)環(huán)增益圖確定。只需在開(kāi)環(huán)增益響應(yīng)曲線的–3dB點(diǎn)后的線性部分選取一點(diǎn),然后將增益 ( 單位為V/V,而不是dB ) 乘以相應(yīng)的頻率, 便可得到GBWP。如果沒(méi)有寄生極點(diǎn),那么也可以使用單位增益交越頻率作為GBWP,但高速放大器在單位增益交越頻率附近往往具有寄生極點(diǎn),因此計(jì)算GBWP時(shí)一般要遠(yuǎn)離這些位置。得出GBWP后,就可以根據(jù)給定增益確定帶寬或根據(jù)給定頻率確定增益。
對(duì)于本例,解決辦法是選擇一個(gè)具有更高帶寬的放大器,它應(yīng)具有足夠大的GBWP來(lái)滿足電路需求。有時(shí)候,基礎(chǔ)知識(shí)由于過(guò)于基礎(chǔ)而遭忽視,引發(fā)許多問(wèn)題。關(guān)于本文所述的事例,好的一面是只要犯一兩次這樣的錯(cuò)誤,就能在頭腦中刻下深深的烙印,從而再也不會(huì)重犯。