计算增益带宽积_放大器带宽计算_lm358增益带宽积(2)

我们常用VFA运放有单位增益稳定地有非单位增益稳定地，参见图5，两种类型的频响，也就是完全补偿运放和非完全补偿运放，二者各有各的优缺点，在设计中互为补充，历史选择了他们的共存。图5分别为单级点完全补偿的单位增益稳定的运放和非完全补偿的单位增益不稳定的运放。这里的稳定也就是闭环应用中的稳定性问题，开环时运放的增益等各项指标的离散度比较大，线性区太小，这里也不多述。闭环我这里也就只涉及到负反馈闭环。本篇讨论的运放都默认为VFA型近理想运放，且放大电路都为负反馈。

图4 不同稳定性的运放频响

都说负反馈好，和具有优良指标的运放（都接近无穷大的开环增益和输入阻抗）结合起来，提升了放大电路的很多方面的性能，教科书上都逐条证明之，并简化成虚短虚断的2条百战不殆的应用宝典。

当然正反馈也是闭环，大多用在比较电路中加速响应，用在有源滤波中改善频响。这里强调一点，深度的负反馈只是提高了增益的稳定性，但同时也带来了电路振荡的不稳定隐患，即降低了电路的稳定裕度。

下面直接上负反馈理论，这里只为表达几条自己的意思选择性描述，内容不全，请见谅。强调一下反馈理论是一门自成体系的理论，不是只和运放合作办事的。

图5 负反馈框图

这图，都熟悉，一看求和器下面的“—”号，就知道是负反馈，前向增益为A,反馈系数是β、环路增益就是T=Aβ。

闭环增益公式：

这里直接给出，就不再浪费时间去推导了。其中1+Aβ被称作反馈深度。

反馈网络的加入，使得Vout和Vin的关系也就较可靠地确定下来了。

提到这个图，意在指出环路增益是不依赖与输入输出信号的一个自我运行的环，再如下图详细说明：

图6 负反馈的环路增益求解原理

我们在求解环路增益T时，直接把输入信号（短路）接地，把环路在某一点断开，再注入测试信号VT，获取另一断点处环路反馈回来的信号VR，求出二者比值T=-VR/VT=Aβ（@VIN=0），

废话半天也就是要得到一个结论：环路增益的确和我们的目标信号的位置无关的，目标信号都是要短路的。同时断点的选取的也可以是任意的，可以是输入端也可以是输出端，就看自己是否方便去求。正如下面负反馈与运放结合的例子：选择输出点作为断点，来求解环路增益：

图7 运算放大器环路增益求解过程

输入信号短接为0，断开输出某点，沿着回路2次利用分压比计算，求出T= -VR/VT,

对于近理想运放，认为Rd接近无穷，ro接近于0，以上T的计算公式就近似化简为我们熟悉的公式：

T=a/（1+R2/R1）=aβ

顺便说明一下：在闭环应用中，对于近理想运放，由于噪声是无处不在的，我们一般直接认为噪声增益和反馈系数之倒数等效。这个自己用心想一下就明白了。

四、经典电路实例，解说“电路的带宽是多少？”

有了前面几节内容的蹂躏市的铺垫，下面就可以进入正题，经典实例解说。

1、实例一：反相加法器电路，大家看一看它的各项指标如何？

图7 反相求和电路

这个图大家很熟悉，一看就知道是反相加法器，原理就是输入端以电流形式并联反馈，用虚地这条规则来运算，瞬间能给出每一路输入对应的增益和最终的累加输出。

VOUT=-(V1*1+V2*2+V3*3)，其中*=RFB/R*(注：为表达方便而负号提前)。

上面的运算很正确，但实际设计中我们不光关注放大电路的增益，还要关注能够放大的目标信号的带宽是多少，那各路能处理的输入信号的带宽到底如何呢？

有人说：

V1对应BW1=GBP/Av1

V2对应BW2=GBP/Av2

V3对应BW3=GBP/Av3

也有人说：

V1对应BW1=GBP/(1+1)

V2对应BW2=GBP/(1+2)

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