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采用集成運(yùn)算放大器級聯(lián)方式獲得更寬的帶寬
來源: 日期:2013-11-11 20:45:06 人氣:標(biāo)簽:
這個表述主要是說,當(dāng)多級放大器級聯(lián)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(lián)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(lián)后的總增益與沒有級聯(lián)的單級放大器增益相同時,級聯(lián)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(diǎn)放大器,其增益帶寬乘積是一個常數(shù),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(shí),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(yùn)算放大器。這樣多級放大器的總增益與每一級的增益的關(guān)系為
這時,級聯(lián)后的單級放大器的帶寬為
級聯(lián)后的放大器帶寬與相同增益單級放大器帶寬的關(guān)系為
在這個式子中,n是大于或等于2的數(shù)。當(dāng)a1>1時就可以展寬帶寬。
1.增益為100倍的級聯(lián)放大器的帶寬
例如,寬帶集成運(yùn)算放大器ne5534的帶寬增益乘積為10mhz,如果用單級ne5534構(gòu)成增益為100的放大器,其帶寬僅為lookhzi如果由5級ne5534構(gòu)成寬帶放大器,則其單級增益可以降低為
對應(yīng)的放大器帶寬為
對應(yīng)的5級級聯(lián)放大器的帶寬為
5級ne5534級聯(lián)的放大器具有的帶寬增益乘積為161. 32mhz,遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(yùn)算放大器級聯(lián),可以獲得明顯高于單級集成運(yùn)算放大器帶寬的效果。
如果是10級ne5534級聯(lián),則增益可降低為
對應(yīng)的放大器帶寬為
對應(yīng)的10級級聯(lián)放大器的帶寬為
當(dāng)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(lián)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(lián)數(shù)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(lián)時會損失放大器的帶寬。因此,用放大器級聯(lián)的形式所獲得的帶寬極限大概只能達(dá)到單只集成運(yùn)算放大器單位增益帶寬的約1/5。
如果是3級ne5534級聯(lián),則增益可降低為
從上述分析可以看到,當(dāng)放大器的級聯(lián)數(shù)達(dá)到5級時,繼續(xù)增加放大器的級聯(lián)數(shù)量已經(jīng)沒有什么實(shí)際意義了。
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