单位增益带宽定义_图文(精)
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运放的压摆率与增益带宽积
压摆率SLEW RATE压摆率在英文里是slew rate，简写为SR。
压摆率也称转换速率。
压摆率的意思就是运算放大器输出电压的转换速率，单位有通常有V/s，V/ms和V/μs三种，它反映的是一个运算放大器在速度方面的指标。
一般来说，压摆率高的运放，其工作电流也越大，亦即耗电也大的意思。
但压摆率却是高速运放的重要指标。
比如说SGM721的压摆率为8.5V/μs压摆率在英文里是slew rate，简写为SR。
压摆率也称转换速率。
压摆率的意思就是运算放大器输出电压的转换速率，单位有通常有V/s，V/ms和V/μs三种，它反映的是一个运算放大器在速度方面的指标，表示运放对信号变化速度的适应能力，是衡量运放在大幅度信号作用时工作速度的参数。
当输入信号变化斜率的绝对值小于SR时，输出电压才按线性规律变化。
信号幅值越大、频率越高，要求运放的SR也越大。
一般来说，压摆率高的运放，其工作电流也越大，亦即耗电也大的意思。
但压摆率却是高速运放的重要指标。
比如说OP07的压摆率为0.3V/μs 即1μs时间内电压从0V上升到0.3V，而OPA637(G=-1，10V step)SR=135 V/μs ，明显比OP07快。
处理交流信号的话，增益带宽积(GBP)和转换速率(SR)是主要考虑的指标。
处理直流或低频信号的话，就要主要考虑失调电压和失调电流。
什么是增益带宽积？英文：Gain Bandwidth Product。
缩写：GBP。
这是用来简单衡量放大器的性能的一个参数。
就像它的名字一样，这个参数表示增益和带宽的乘积。
按照放大器的定义，这个乘积是一定的。
举例说明：一个放大器的GBP号称为1G。
如果它的增益为+2V/V。
那么带宽=1G÷2=500M。
如果它的增益为+4V/V，那么带宽=1G÷4=250M。
以此类推。
总之，增益和带宽之间满足这个简单的乘积关系。
所以像某些运放，制造厂商宣称的GBP很高，如3.9G。
放大器带宽和增益指标
放大器中关于带宽和增益带宽等的主要指标2008-09-17 14:13开环带宽：开环带宽定义为，将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得开环电压增益从运放的直流增益下降3db（或是相当于运放的直流增益的0.707）所对应的信号频率。
这用于很小信号处理。
单位增益带宽GB：单位增益带宽定义为，运放的闭环增益为1倍条件下，将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得闭环电压增益下降3db（或是相当于运放输入信号的0.707）所对应的信号频率。
单位增益带宽是一个很重要的指标，对于正弦小信号放大时，单位增益带宽等于输入信号频率与该频率下的最大增益的乘积，换句话说，就是当知道要处理的信号频率和信号需要的增以后，可以计算出单位增益带宽，用以选择合适的运放。
这用于小信号处理中运放选型。
转换速率（也称为压摆率）SR：运放转换速率定义为，运放接成闭环条件下，将一个大信号（含阶跃信号）输入到运放的输入端，从运放的输出端测得运放的输出上升速率。
由于在转换期间，运放的输入级处于开关状态，所以运放的反馈回路不起作用，也就是转换速率与闭环增益无关。
转换速率对于大信号处理是一个很重要的指标，对于一般运放转换速率SR<=10V/μs，高速运放的转换速率SR>10V/μs。
目前的高速运放最高转换速率 SR达到6000V/μs。
这用于大信号处理中运放选型。
全功率带宽BW：全功率带宽定义为，在额定的负载时，运放的闭环增益为1倍条件下，将一个恒幅正弦大信号输入到运放的输入端，使运放输出幅度达到最大（允许一定失真）的信号频率。
这个频率受到运放转换速率的限制。
近似地，全功率带宽=转换速率/2πVop（Vop是运放的峰值输出幅度）。
全功率带宽是一个很重要的指标，用于大信号处理中运放选型。
建立时间：建立时间定义为，在额定的负载时，运放的闭环增益为1倍条件下，将一个阶跃大信号输入到运放的输入端，使运放输出由0增加到某一给定值的所需要的时间。
电压反馈型运算放大器的增益和带宽
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R1
+
+
IN
B
R1
C
R2
MT-033
环路增益 开环增益与闭环增益之差称为环路增益，如图3所示。环路增益给出了可以在给定频率下 施加于放大器的负反馈量。
GAIN dB
OPEN LOOP GAIN
LOOP GAIN
CLOSED LOOP GAIN
NOISE GAIN
fCL
LOG f
LOG f
图5：增益带宽积
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MT-033
例如，如果有这样一个应用，要求闭环增益为10，带宽为100 kHz，则需要一个最低增益带宽 积为1 MHz的运算放大器。但这有点把问题过度简单化了，因为增益带宽积变化极大，而且在 闭环增益与开环增益相交的位置，响应实际上要低3 dB。另外，还应该允许一定的额外余量。 在上述应用中，增益带宽积为1 MHz的运算放大器是最低要求。保险起见，为了实现要求的 性能，因数至少应该是5。因此选择了增益带宽积为5 MHz的运算放大器。 稳定性标准 反馈稳定性理论认为，闭环增益必须在不大于6 dB/8倍频程(单极点响应)的斜率下与开环增 益相交，才能使系统实现无条件稳定。如果响应为12 dB/8倍频程(双极点响应)，则运算放 大器会发生振荡。简单起见，不妨这样设想，每个极点增加90°相移。两个极点则会产生 180°的相移，而180°的相移会使负反馈变成正反馈，即振荡。 那么问题是：为什么要用单位增益下不稳定的放大器呢？答案是，对于给定的放大器，如 果该放大器设计时未考虑单位增益稳定性，则可在较高增益下提高带宽。这类运算放大器 有时被称为非完全补偿运算放大器。然而，仍需满足稳定性标准，即闭环增益必须在6 dB/8倍频程(单极点响应)的斜率下与开环增益相交。否则，放大器将会振荡。因此，非完 全补偿运算放大器仅在数据手册中规定的较高增益下保持稳定。 举例来说，不妨比较图6中的开环增益图。图中的三种器件，AD847、AD848 和 AD849基 本上采用相同的设计，只是内部补偿机制不同。AD847为单位增益稳定型，规定增益带宽 为50 MHz。AD848在增益为5或以上时保持稳定，其增益带宽为175 MHz。AD849在增益为 25或以上时保持稳定，其增益带宽为725 MHz。由此可见，在基本设计相同的情况下，可 以通过修改运算放大器的内部补偿机制来产生不同的增益带宽积，其为最低稳定增益的函 数。
3dB带宽、截止频率、通频带等概念的定义
3dB带宽的定义、理解dB是功率增益的单位，表示一个相对值。
当计算A的功率相比于B大或小多少个dB时，可按公式10lgA／B计算。
例如：A功率比B功率大一倍，那么10lgA ／B＝10lg2＝3dB，也就是说，A的功率比B的功率大3dB；如果A的功率为46dBm，B的功率为40dBm，则可以说，A比B大6dB；如果A天线为12dBd，B天线为14dBd，可以说A比B小2dB。
dBm是一个表示功率绝对值的单位，计算公式为：10lg功率值／1mW。
例如：如果发射功率为1mW，按dBm单位进行折算后的值应为：10lg1mW／1mW＝0dBm；对于40W的功率，则10lg（40W／1mW）＝46dBm。
3dB带宽是通过功率得出的，简单的讲就是指损耗下降3dB时对应的频率间隔，是带宽的定义，你可以把13GHz带宽示波器前端看作是一带通滤波器，若该滤波器的带宽足够高，所有信号会都进来，反之，信号的高频成分会被滤掉（衰减掉），因此您可以画一个功率/幅值vs频率曲线图，当输入一13GHz正弦波，其示波器上显示的幅值是被测对象实际幅值的70.7％左右，换算成dB值是， -3dB,换算成功率是半功率点，这就是-3dB带宽的定义。
-3dB带宽的理解-3dB带宽指幅值等于最大值的二分之根号二倍时对应的频带宽度。
幅值的平方即为功率，平方后变为1/2倍，在对数坐标中就是-3dB的位置了，也就是半功率点了，对应的带宽就是功率在减少至其一半以前的频带宽度，表示在该带宽内集中了一半的功率。
3dB--指的是比峰值功率小3dB（就是峰值的50％）的频谱范围的带宽；6dB--同上，6dB对应的是峰值功率的25％。
截止频率用来说明电路频率特性指标的特殊频率。
当保持电路输入信号的幅度不变，改变频率使输出信号降至最大值的0.707倍，或某一特殊额定值时该频率称为截止频率。
在高频端和低频端各有一个截止频率，分别称为上截止频率和下截止频率。
两个截止频率之间的频率范围称为通频带。
单极点运放增益带宽积和单位增益带宽
单极点运放增益带宽积和单位增益带宽【知识】单极点运放增益带宽积与单位增益带宽：理解与应用一、引言在电子工程领域中，单极点运放是一类常见的集成电路元件，被广泛应用于放大和滤波等电路设计中。
在评估单极点运放性能的过程中，增益带宽积和单位增益带宽是两个重要的参数。
本文将深入探讨这两个概念，并通过实际应用案例，帮助读者全面理解和灵活运用。
二、什么是增益带宽积增益带宽积（Gain-Bandwidth Product，简称GBW）是一个关键指标，用于描述单极点运放在特定频率上的增益和相位特性。
在数学上，增益带宽积等于运放的开环增益乘以运放的带宽。
1. 单极点运放的开环增益单极点运放的开环增益通常用开环直流增益（Open-Loop DC Gain）来表示。
这个值反映了运放在直流情况下的放大倍数。
2. 单极点运放的带宽单极点运放的带宽是指运放能够有效放大信号的频率范围。
具体来说，它是满足运放开环增益不小于内部引脚中指定增益的频率范围。
通过乘法关系，我们可以得到增益带宽积的公式：GBW = A × BW，其中A表示开环增益，BW表示带宽。
三、什么是单位增益带宽单位增益带宽（Unity-Gain Bandwidth，简称UGBW）是指单极点运放在增益等于1时的带宽。
1. 单极点运放的增益等于1当单极点运放的增益等于1时，它被称为单位增益。
这意味着运放输入信号和输出信号的振幅相等。
2. 单位增益带宽的计算单位增益带宽是指在增益等于1时，运放能够有效放大信号的频率范围。
四、增益带宽积与单位增益带宽的关系增益带宽积和单位增益带宽都是用于评估单极点运放性能的指标，它们之间存在着密切的联系和依赖关系。
1. GBW与UGBW的关系由于GBW = A × BW，而单位增益的增益等于1，所以UGBW = BW。
也就是说，单位增益带宽就是增益带宽积中的带宽部分。
2. 利用GBW和UGBW评估单极点运放在实际应用中，工程师们可以根据具体需求，选择更适合的参数进行设计。
运放性能参数详解大全
运放参数解析定义全一、单位增益带宽GB单位增益带宽定义为：运放的闭环增益为1倍条件下，将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得闭环电压增益下降3db（或是相当于运放输入信号的0.707）所对应的信号频率。
单位增益带宽是一个很重要的指标，对于正弦小信号放大时，单位增益带宽等于输入信号频率与该频率下的最大增益的乘积，换句话说，就是当知道要处理的信号频率和信号需要的增益后，可以计算出单位增益带宽，用以选择合适的运放。
这用于小信号处理中运放选型。
二、运放的带宽是表示运放能够处理交流信号的能力对于小信号，一般用单位增益带宽表示。
单位增益带宽，也叫做增益带宽积，能够大致表示运放的处理信号频率的能力。
例如某个运放的增益带宽=1MHz，若实际闭环增益=100，则理论处理小信号的最大频率1MHz/100=10KHz。
对于大信号的带宽，即功率带宽，需要根据转换速度来计算。
对于直流信号，一般不需要考虑带宽问题，主要考虑精度问题和干扰问题。
1、运放的带宽简单来说就是用来衡量一个放大器能处理的信号的频率范围，带宽越高，能处理的信号频率越高，高频特性就越好，否则信号就容易失真，不过这是针对小信号来说的，在大信号时一般用压摆率（或者叫转换速率）来衡量。
2、比如说一个放大器的放大倍数为n倍，但并不是说对所有输入信号的放大能力都是n倍，当信号频率增大时，放大能力就会下降，当输出信号下降到原来输出的0.707倍时，也就是根号2分之一，或者叫减小了3dB，这时候信号的频率就叫做运放的带宽。
3、当输出信号幅度很小在0.1Vp-p以下时，主要考虑增益带宽积的影响。
就是Gain Bandwidth=放大倍数*信号频率。
当输出信号幅度很大时，主要考虑转换速率Sr的影响，单位是V/uS。
在这种情况下要算功率带宽，FPBW=Sr/2πVp-p。
也就是在设计电路时要同时满足增益带宽和功率带宽。
三、运放关于带宽和增益的主要指标以及定义1、开环带宽：开环带宽定义为，将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得开环电压增益从运放的直流增益下降3db（或是相当于运放的直流增益的0.707）所对应的信号频率。
宽带放大器的相关概念
5、干扰抑制比
放大器对干扰的抑制能力通常称为对干扰的抑制比。
6、输入失调电压UIO（Input Offset Voltage）
7、最大输出电平
每个放大器都有一个线性使用范围，其输出电平是有特定的限额值的，当输出电平过大超出线性范围时，信号就会产生失真。放大器的最大输出电平通常是指满频道输入时无失真输出的最大输出电平，放大器的最大输出电平越高，放大器的放大特性越好。
3、带宽
(1）单位增益带宽GBW（Gain-bandwidth Product）
运放的闭环增益为1倍条件下，将一个恒定幅度正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得闭环电压增益下降3dB（或是相当于运放输入信号的0.707）所对应的信号频率。单位增益带宽是一个很重要的指标，对于正弦小信号放大时，单位增益带宽等于输入信号频率与该频率下的最大增益的乘积，换句话说，就是当知道要处理的信号频率和信号需要的增益以后，可以计算出单位增益带宽，用以选择合适的运放。这用于小信号处理中运放选型。
宽带放大器技术参数
1、增益
放大器的输出电压与输入电压之比称为放大器的增益或放大倍数，用Gp表示。
2、频响
放大器对信号增益与频率的关系叫放大器的幅频特性，也叫频响。用于考核放大系统的增益、带内平坦度、带外衰减及过度特性等，是在工作频带内各频率点电平相对于标准电平的变化量，以分贝表示。
（4）增益平坦度（Gain Flatness over frequency）
指在一定温度下，在整个工作频率范围内，放大器增益变化的范围。
4、噪声系数
放大器的噪声性能可用噪声系数（NF）来表示，它是衡量放大器内部杂波的一个指标，表示放大器输入端信噪比相对于输出端信噪比倍数，以dB计算，NF =（Sin/Nin）/(Sout/Nout),式中Sin/Nin，Sout/Nout分别表示放大器输入和输出信噪比。在放大器中，总是希望噪声系数本身产生的噪声愈小愈好，即要求噪声系数接近1。
带宽增益积及关于放大器不受基本增益带宽积的电流反馈运放电路
科技名词定义中文名称：增益带宽积英文名称：gain-bandwidth product定义：有源器件或电路的增益与规定带宽的乘积。
增益带宽积是评价放大器性能的一项指标。
应用学科：通信科技（一级学科）；通信原理与基本技术（二级学科）例如一个放大器的GBP号称为1G。
如果它的增益为+2V/V。
那么带宽=1G÷2=500M。
如果它的增益为+4V/V，那么带宽=1G÷4=250M。
以此类推。
总之，增益和带宽之间满足这个简单的乘积关系。
所以像某些运放，制造厂商宣称的GBP很高，如3.9G。
可是它的条件是G（增益）=+20V/V。
其实算下来，带宽也很有限了。
而有些运放，制造厂商用增益为+1V/V，输出电压为small signal条件下的带宽来定义运放，这样还显得实在很多。
首先F上和F下表示的是什么？？运放增益带宽积=1时，没有放大作用，Po/Pi=1是正确的增益带宽积只在放大倍数=1 条件下有效，是运放的静态指标作为选择运放使用，放大倍数不为一的时候无效。
“F上与F下是增益为-3dB时的频率”再结合问题不完整也不对；首先增益只能是+的，-的是指放大倍数，举例40dB即放大倍数为-100；应该是：设F上限截止频率=x；F下限截止频率=y；那么在3dB的增益下，电压放大倍数为3/（1+ x/F）（1+ y/F）那么GBW=(Po/Pi)*电压放大倍数单位增益带宽GB：单位增益带宽定义为，运放的闭环增益为1倍条件下，将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得闭环电压增益下降3db（或是相当于运放输入信号的0.707）所对应的信号频率。
单位增益带宽是一个很重要的指标，对于正弦小信号放大时，单位增益带宽等于输入信号频率与该频率下的最大增益的乘积，换句话说，就是当知道要处理的信号频率和信号需要的增益后，可以计算出单位增益带宽，用以选择合适的运放。
这用于小信号处理中运放选型。
单位增益带宽, 电压增益为 1 时的带宽. 有的文件称为 "带宽增益乘积" GBW, 可以用来估算你的放大器电路带宽. 如ICL76XX 的GBW=44KHz, 当接成电压跟随器 G=1 时 BW=44KHz, 而接成正反相运算电路 G=10 时, BW=4.4KHz.关于放大器不受基本增益带宽积的电流反馈运放电路电流反馈放大器不受基本增益带宽积的限制，随着信号幅度的增加，带宽的损失非常小。
运放参数：增益带宽积GBW、压摆率SlewRate
运放参数：增益带宽积GBW、压摆率SlewRate 增益带宽积（gain–bandwidth product，缩写：GBWP, GBW, GBP or GB）是指⼀个放⼤器带宽以及其相应增益的乘积增益带宽积⼏乎是⼀个定值对于那种可以买到的可变增益的集成放⼤器，增益越⼤，对应的截⽌频率越⼩，两者之乘积⼤致是⼀个定值。
⽐如下图是电流变电压前置放⼤器DLPCA-200的截⽌频率随放⼤倍数的关系。
任何放⼤器都不存在⽆限带宽，在输⼊信号频率到达⼀定⾼频时会开始衰减，衰减到⼀定增益时的带宽为增益带宽积，物理原因的话，⼤部分是寄⽣电容和电感了这个参数可以更加简单的理解成在反馈体系下⾯输出信号的变化速度限制。
输出频率相同时，幅度越⼤，变化速率（压摆率Slew Rate）越⼤。
输出幅度相同时，频率越⼤，变化速率（压摆率Slew Rate）也越⼤。
运放参数的详细解释和分析：增益带宽积（GBW）作者 Wayne Xu TI员⼯对于单极点响应，开环增益以6 dB/倍频程下降。
这就是说，如果我们将频率增加⼀倍，增益会下降两倍。
相反，如果使频率减半，则开环增益会增加⼀倍，结果产⽣所谓的增益带宽积。
下表就是运放OPA376的datasheet中给出的增益带宽积典型值5.5MHz。
⽐这个表格中的参数更有⽤的是运放的开环增益曲线，如下图是OPA376的datasheet中给出的开环增益曲线.在⼀些资料中也常看到运放的单位增益带宽，它是指运放增益为1时的-3dB带宽（上图把它标出来了），它与运放的增益带宽积从数值上是相等的，虽然名称不同。
下⾯我们往深处刨⼀下图中的曲线，先观察增益曲线，它在1Hz左右有⼀个拐点，从这个拐点之后，运放的开环增益开始以-6dB/2倍频程（或-20dB/⼗倍频程）下降。
正是由于这个拐点的存在，才使得运放有了增益带宽。
这与理想运放中的开环增益是⽆穷⼤是不⼀样的。
增益带宽积的值可是有隐含条件的，就是这个值是在⼩信号下的带宽，这个常说的⼩信号是多⼩呢，印象中是100mVpp吧。
放大器中关于带宽和增益带宽等的主要指标
放大器中关于带宽和增益带宽等的主要指标：开环带宽：开环带宽定义为，将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得开环电压增益从运放的直流增益下降3db（或是相当于运放的直流增益的0.707）所对应的信号频率。
这用于很小信号处理。
单位增益带宽GB：单位增益带宽定义为，运放的闭环增益为1倍条件下，将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得闭环电压增益下降3db（或是相当于运放输入信号的0.707）所对应的信号频率。
单位增益带宽是一个很重要的指标，对于正弦小信号放大时，单位增益带宽等于输入信号频率与该频率下的最大增益的乘积，换句话说，就是当知道要处理的信号频率和信号需要的增以后，可以计算出单位增益带宽，用以选择合适的运放。
这用于小信号处理中运放选型。
转换速率（也称为压摆率）SR：运放转换速率定义为，运放接成闭环条件下，将一个大信号（含阶跃信号）输入到运放的输入端，从运放的输出端测得运放的输出上升速率。
由于在转换期间，运放的输入级处于开关状态，所以运放的反馈回路不起作用，也就是转换速率与闭环增益无关。
转换速率对于大信号处理是一个很重要的指标，对于一般运放转换速率SR<=10V/μs，高速运放的转换速率SR>10V/μs。
目前的高速运放最高转换速率SR达到6000V/μs。
这用于大信号处理中运放选型。
全功率带宽BW：全功率带宽定义为，在额定的负载时，运放的闭环增益为1倍条件下，将一个恒幅正弦大信号输入到运放的输入端，使运放输出幅度达到最大（允许一定失真）的信号频率。
这个频率受到运放转换速率的限制。
近似地，全功率带宽=转换速率/2πVop（Vop是运放的峰值输出幅度）。
全功率带宽是一个很重要的指标，用于大信号处理中运放选型。
建立时间：建立时间定义为，在额定的负载时，运放的闭环增益为1倍条件下，将一个阶跃大信号输入到运放的输入端，使运放输出由0增加到某一给定值的所需要的时间。