原创 【博客大赛】运放块的截止频率以及增益与带宽的关系

       运放块的截止频率以及增益与带宽的关系

  如何推导运放块等效积分的截止频率f计算公式？先用阻容积分截止频率公式f=1/(2πRC)计算出时间常数，确定电阻和电容值，搭建RC电路如下。再以截止频率f的信号测试运放块，调节压摆率SR和单位增益带宽GB参数，当输出波形与RC电路输出波形完全重叠时，SR和GB就是截止频率所要求的参数值，便可推导出运放块截止频率公式。
用以下电路用正弦波测试，截止频率f=1MHz。
压摆率对积分的影响不明显，按照SR=2π*f*Vpk公式计算取值，固定不变，f是电路最高截止频率。设输入信号幅度1v,则，
SR=2π*f*Vpk=6.28*1e+6*1=6.28e+6。又截止频率公式f=1/(2πRC)，所以，
RC=1/(2πf)=1/6.28e+6=6.28e-6,如果取，
R=1K，则，C=0.00628uf
将运放块接成跟随器(即增益1)，改变单位增益带宽，当GB=2.5e+4Hz=f/40时，
运放块Oa端与RC电路Ob端输出波形(红黑两线)完全重叠，如下图上组波形；下组是参照“积分电路输入信号频率至少5倍于截止频率”的通常做法，输入频率5MHz调幅波时Oa与Ob端输出波形。（为了能够看清楚，将两组波形的其中一段错开显示）
结论：运放块带宽与积分截止频率的关系f=40GB，或者GB=f/40。
运放块另外两个参数对输出波形影响较大，而且不同运放块的指标也不同，所以必须用同一标准测试： output resistance=1和Vos（input offset=0）。当Vos≠0，小信号输入将严重失真。两个参数一样的运放块接成右图电路可以消除Vos的影响。 
 

 

 但是，GB很小的运放块很少，根据运放块带宽与增益成反比的规律，搭建以下电路代替跟随器。以上述电路为例，当Rf/Re=1时，电路增益2，则运放块GB=(1+Rf/Re)f/40=5e+4Hz。