Die Verstärkung von zwei in Reihe geschalteten Operationsverstärkern bei hohen Frequenzen

Ich habe eine folgende Schaltung mit zwei Operationsverstärkern in Reihe.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wie groß ist die Verstärkung in dB dieser Schaltung bei 13 MHz relativ zu ihrer DC-Verstärkung?

Die 13 MHz liegen weit außerhalb des normalen Betriebsbereichs des Operationsverstärkers.

Ich glaube, dass der DC-Gewinn ist

20 Protokoll 10 ⁡ ( 24 180 ) + 20 Protokoll 10 ⁡ ( 1 + 2.7 7.5 )
Allerdings bin ich mir nicht ganz sicher, wie ich den Verlust für hohe Frequenzen finden soll.

Ich habe versucht, es mit der folgenden Gleichung zu berechnen

B W X D B = B W 3 D B 10 X 10 − 1
B W X D B ist Bandbreite von x dB und B W 3 D B ist die 3-dB-Bandbreite. Ich bin davon ausgegangen, dass ich den Verlust mit dieser Gleichung in der folgenden Form finden könnte
X = 10 Protokoll 10 ⁡ ( ( B W X D B B W 3 D B ) 2 + 1 )
aber es ist falsch. Ich habe auch versucht, den Verlust für hohe Frequenzen linear an die logarithmische Frequenz anzunähern:
− 3 D B − 20 ( Protokoll 10 ⁡ ( F ) − Protokoll 10 ⁡ ( B W 3 D B ) ) D B
bei dem die − 3 D B ist der Verlust am Ende der 3-dB-Bandbreite und dann beträgt der Verlust 20 dB pro Dekade. Aber auch das war ein falscher Ansatz.

Die obigen Gleichungen gelten immer nur für einen Verstärker, der Gesamtverlust sollte nur die Summe der Einzelverluste für jeden Verstärker sein.

Die Verstärkung bei 13 MHz relativ zur DC-Verstärkung sollte -16 dB betragen , aber ich weiß nicht, wie ich diesen Wert erreichen soll.

Hast du die GBW für die Operationsverstärker?

Antworten (1)

Ihre DC-Verstärkung ist korrekt. Bei einer gegebenen Verstärkungsbandbreite von 7 MHz beträgt die 3-dB-Bandbreite der ersten Stufe nun 7/(1+24/180) MHz oder 6,18 MHz. Die Bandbreite der zweiten Stufe beträgt 7/(1+2,7/7,5) MHz oder 5,15 MHz. Nun ist eine einpolige Übertragungsfunktion für jede Stufe Adc/(1+s/wo) wobei wo = 2*pi*BW. Die Verstärkung bei 13 MHz relativ zur DC-Verstärkung ist also 1 über der Größe jedes Nenners multipliziert mit 2 * pi * 13 MHz für j * w und jeder Bandbreite (oben berechnet) für wo. Ich bekomme 0,429 und 0,368 für jede Stufe, multipliziert zusammen ergibt das 0,158 oder -16,034 dB.

Beachten Sie, dass Sie die "Rauschverstärkung" oder die nicht invertierende äquivalente Verstärkung verwenden, um die Bandbreite für die erste Stufe zu berechnen, da sich die Verstärkungsbandbreite immer auf die nicht invertierende Verstärkung bezieht.

Vielen Dank für Ihre Antwort. Können Sie mir helfen, Ihre Gleichungen zu verstehen? Was ist das s in der gleichung A D C / ( 1 + S w Ö ) ? Übrigens, ist es wo oder w 0 ?
@Pter: Es ist ω 0 .
Sicher, s ist die imaginäre Einheit (j) * die Frequenz in Radianten pro Sekunde, wo Sie versuchen, die Antwort zu berechnen. Also s=j*Omega.
So beträgt beispielsweise der Verstärkungsabfall der ersten Stufe von DC 1/sqrt(1+(13/6.18)^2) = 0.429.
@JohnD Ich gehe davon aus, dass die Gleichung 1 / 1 + ( 13 / 6.18 ) 2 = 0,429 gilt nur für Frequenzen höher als die 3dB-Bandbreite, richtig? Dh wird die lineare Annäherung verwendet? Könnte ich es für Frequenzen um die 3-dB-Bandbreite verwenden?
Nein, es gilt nicht nur für Frequenzen über der 3-dB-Bandbreite, es ist die Größe der Übertragungsfunktion für eine einpolige Antwort, die Ihnen die genaue Zahl für die Verstärkung im Vergleich zur DC-Verstärkung bei jeder Frequenz geben sollte. Bei DC ist es natürlich nur 1.
Die Verstärkung von zwei in Reihe geschalteten Operationsverstärkern bei hohen Frequenzen
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