放大器有限增益的影响

2011-03-07 10:53:09来源: 互联网
对大多数运算放大器而言,其关键参数是开环增益。为了保证稳定,必须限制开环增益的带宽。为此,常在低频端引进一个实极点,使增益每倍频程下降6dB。

  图(a)所示为一个典型的开环增益曲线。它有两个转折点,低频处的转折点是由频率补偿引入的实极点产生的。输出相位滞后角在转折频率处为45°,当频率升高时,它趋近于90°,幅频特性以每倍频程6dB的速度下降。

  放大器的另一个转折频率在l00kHz附近。在这个极点以上,增益以每倍频程12dB的速度下降,相移又增加了45°,随频率增加趋近于180°。图(b)所示为相频特性曲线。

  大多数运算放大器的内部已备有频率补偿网络,它的参数保证在最坏情况下,对应于电压跟随器的接法,仍可稳定地工作。为此而付出的代价是在高闭环增益(β=1)情况下,开环增益比实际的小,而仍保持稳定时,将会出现不必要的闭环增益下降。

  运算放大器通常按单位增益-带宽乘积来说明,即开环增益为1时的频率。

  图 典型的开环增益、相移与频率的关系

  为了讨论开环增益对闭环增益的影响,将式(10.16)代入同相运算放大器的式(10.14)和反相运算放大器的式(1O.15)。结果的增益表达式如下。

  当A。为无限大,两式的分母变为1,式(10.17)和式(10.18)便与式(1O.13)和式(10.10)分别表示的同相、反相放大器增益基本公式相同了。

  为了减小开环增益对闭环增益的影响,A。必须比所期望的A。大得多。由于在我们感兴趣的频段开环相移通常为90°,式(10,17)和式(10.18)分母中的误差项和1正交。当反馈网络为纯电阻时,开环增益对闭环增益的影响最小。当开环与闭环增益的比值为10:1时,仅产生0.5 %的误差,这在大多数情况下满足要求。

  有限的开环增益同样影响电路的输人和输出阻抗。同相放大器的输人阻抗可推导为:

  式中,Ri和R。分别为放大器的输入、输出阻抗。通常在适当改变A。β时,闭环输入、输出阻抗对电路工作的影响可以忽略。

关键字:放大器

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0307/article_5365.html
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