反向放大器为何要使用同相增益(也称作噪声增益),来计算带宽

模拟工程师电路设计指导手册:放大器pdf 的Page 9中,有如下设计

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反向放大器为何要使用同相增益(也称作噪声增益),来计算带宽_第2张图片

反向放大器为何要使用同相增益(也称作噪声增益),来计算带宽_第3张图片

第一个疑问?

明明是反向放大器为何要使用同相增益(也称作噪声增益),来计算带宽,如下面第四步?

反向放大器为何要使用同相增益(也称作噪声增益),来计算带宽_第4张图片

反相放大器的控制框图和电路结构如下:

反向放大器为何要使用同相增益(也称作噪声增益),来计算带宽_第5张图片

下图对比同相和反相。

反向放大器为何要使用同相增益(也称作噪声增益),来计算带宽_第6张图片

两个之间唯一的区别是前馈因子 α ,α 是一个常数纯量,并不影响带宽(?波特图整体上下移动,会影响穿越评论,而-3db的点没动)。 带宽是由 后面的式子来决定,此项在反相和同相是相同的 。此外 由 Aol 在两种情况下是相同的带宽是由 β 决定,1/β 是同相增益 等于 (Rf/R1)+1 因此反相和同相组态的带宽 ,由同相增益来决定。

第二个疑问?

第6步计算的时候,使用的是第四步的带宽400khz

反向放大器为何要使用同相增益(也称作噪声增益),来计算带宽_第7张图片

为何要确保器件的增益设置电阻和输入电容创建的零点大于电路的带宽??

并且由于零点频率大于此电路的带宽,因此不满足该要求。?不满足?

翻看英文版,截图如下:

反向放大器为何要使用同相增益(也称作噪声增益),来计算带宽_第8张图片

明明是this requirement is met.

而此处由输入端寄生的共模电容和差模电容所产生的应该是极点,此处是zero frequency ?是指穿越频率??不清楚。

运放一般实际波特图如下

反向放大器为何要使用同相增益(也称作噪声增益),来计算带宽_第9张图片

如果第二个转折点,也就是输入电容创造的极点,如果小于电路设置电阻的带宽,则稳定性不能保证

并且当接近单位增益时,会影响实际带宽。运放的闭环响应曲线如下。第二个极点越来越靠近单位增益带宽的时候,

反向放大器为何要使用同相增益(也称作噪声增益),来计算带宽_第10张图片

即使高频极点的位置, 超出单位增益带宽 ,但它能影响元件的相位 ,在 Aol 曲线的第二个极点, 会影响运算放大器闭回路响应的幅值和相位。 实际上有两个或多个极点的 Aol 曲线放大器的 闭环回路响应是由红色框内转移函数来求得, 其中 s 为 jω ,ω 是自然频率, ζ是阻尼因数, 以对数图绘制二阶系统的幅值 在不同 ζ下的增益与频率关系 ,以 dB 为单位,当第二个极点的频率高于 unit frequency ,ζ 的值大 并没有 gain peaking 的影响, 然而如果第二极点的频率接近于 unit gain frequency 则 ζ 的值小并受 gain peaking 的影响很大, gain peaking 发生在现实世界中的运算放大器 并建立在大多数运算放大器模型中 当频率接近于 natural frequency gain peaking 将导致误差并会影响带宽。

相关内容可参考ti官方资源,以及视频

5.3 - 运算放大器:带宽 3-[高精度实验室] 运算放大器 : 5 带宽-TI教室-EEWORLD大学堂

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