很多的运放都会单独的写什么单位增益稳定,我就在想为什么?平时放大都可能上百倍。为什么现在如此重要?
其实在很多应用中,运放常常工作在单位增益模式下(例如缓冲器、跟随器、增益为1的缓冲放大器等),在这些情况下,单位增益带宽提供了运放能够处理信号的最大频率范围。
很多运放,增益带宽积(Gain-Bandwidth Product, GBW)是一个固定值。因此,增益越高,带宽越小,反之亦然。单位增益带宽就是这种折衷关系中的一个“极限点”,它给出了增益为1时的最大可用带宽。
表示在增益为1时,系统能够稳定放大的最大频率范围。
因为不可能出现增益0.5倍这种情况。其实说的是极限频率。
就是这样的一个公式,分类讨论一下就好了
当反馈系数
单位增益反馈会使得系统的增益带宽积限制到一个较小的值,因此系统的稳定性差,更容易受到噪声或高频信号的干扰。
当闭环增益大于1时,
增益带宽积(GBW)通常是固定的,因此,当闭环增益增大时,GBW会减小。随着GBW减小,系统的带宽变窄,相位裕度(PM)增大,从而增强了系统的稳定性。
这里出现了相位裕度,下篇文章说。不过总结一下上面:
当闭环增益大于1时,由于增益变小,系统能够提供的带宽会增大,增益带宽积(GBW)相对降低。
在闭环增益大于1时,虽然系统的带宽增大,但由于增益的降低,系统的稳定性提高,因为更低的增益通常会导致较高的相位裕度(PM),从而减少了振荡的风险。
可以看我下面的相位裕度的文章。
先记住相位裕度越大,系统越稳定,越不容易发生振荡。
增益较大时,相位裕度较小:当增益较大时,系统的反馈作用较强,但这可能导致相位裕度较小。相位裕度较小的系统容易发生振荡,尤其在高频时。也就是电容这种东西要少。
增益较小时,相位裕度较大:当闭环增益较小(即
最后总结一下:
单位增益反馈 (
闭环增益大于1时,β<1:系统的反馈变弱,增益带宽积(GBW)减小,带宽增大,带宽增大,导致相位裕度(PM)增大,系统的稳定性增强。
高增益情况下,反馈强度较大,导致相位裕度较小,因此系统稳定性较差。