Gewinn-Bandbreiten-Produktnachweis für Open-Loop/Closed-Loop-Operationsverstärker

Könnten Sie mir bitte sagen, ob der Wikipedia-Beweis falsch ist? Ich sehe nichts Falsches daran.

Der sogenannte „Beweis“ selbst ist falsch, einfach weil sie den Open Loop Gain verwenden, um ihn zu berechnen , und das ist nicht die Definition von GBWP , zusätzlich zu einigen unerklärten Vereinfachungen (siehe Anhang für Details).

Was der Wikipedia-Artikel zu vermitteln versucht, ist in der folgenden Abbildung grafisch zu sehen, dem „Open Loop Gain“-Plot eines Systems mit einem einzigen dominanten Pol:

Die gepunkteten Linien zeigen Ihnen, dass für verschiedene "Closed Loop Gains" und das GBPW- Produkt dasselbe sein wird, solange es einen einzigen dominanten Pol UND eine konstante Steigung von -20 dB/Dekade gibt.

"Wikipedia beweist die Produktkonstante der Verstärkungsbandbreite für Open-Loop-Operationsverstärker, während Ghar für Closed-Loop-Operationsverstärker bewiesen hat."

„Allerdings verwirrt mich das Lesen von Ghars Beitrag.“

Schauen wir uns Ghars Antwort an!

GBP = A_0 w_o entspricht nicht der Einheitsfrequenz, es sei denn, A0^2 >> 1

Ich denke, sein Punkt ist, dass dies kein korrekter Ausdruck ist, was im Wikipedia-Artikel untersucht wird. Auch hier wird der GBWP durch die Closed-Loop-Verstärkung und nicht durch die „Open-Loop-Verstärkung“ definiert.

Während seiner Berechnungen erweitert Ghar die Frequenzabhängigkeit des "Closed Loop Gain" und seine Beziehung zu "Open Loop Gain" und "Loop Gain".

Nachfolgend eine grafische Zusammenfassung dieser Beziehung:

Anhang

Gain Bandwidth Product , GBWP (alias GBW ), kann wie folgt definiert werden:

• A_CL repräsentiert die "Closed Loop Voltage Gain".
• BW_CL repräsentiert "Closed-Loop-Bandbreite".

Eine andere Sichtweise ist, dass die "Closed Loop Bandwith" Ihres Operationsverstärkers das GBWP geteilt durch Ihre "Closed Loop Gain" ist, das heißt:

Hinweis : Das Produkt aus Verstärkung und Bandbreite ist nur gültig, wenn die „Open Loop Gain“ des Operationsverstärkers einen einzigen dominanten Pol hat.

Ein weiteres relevantes Konzept ist die Unity Gain Bandwidth , UGBW , die definiert werden kann als:

wobei BW(f_unity) die "Bandbreite des geschlossenen Regelkreises" bei der Übergangsfrequenz der Einheitsverstärkung darstellt (dh wenn die Verstärkung des geschlossenen Regelkreises 0 dB oder 1 V/V kreuzt).

Die UGBW sollte nicht mit der GBWP verwechselt werden , obwohl sie identisch sein können , wie im Fall der folgenden Abbildung.

Beachten Sie, dass es unter bestimmten Umständen möglich ist, GBWP = UGBP zu haben

Ressourcen

1. Um mehr über die Bandbreite von Operationsverstärkern zu erfahren: TI Precision Labs – Bandbreite

Verweise

1. Arthur Kay „Grundlagen der Signalkette Nr. 85: Was ist der Unterschied zwischen Gain Bandwidth Product und Unity Gain Bandwidth?“ PlanetAnalog.com (14.01.2014)

2. Miroslav Oljaca und Henry Surtihadi, „Operational Amplifier Gain Stability, Part 1: General System Analysis“, Analog Applications Journal (1Q 2010)

3. Henry Surtihadi und Miroslav Oljaca, „Operational Amplifier Gain Stability, Part 2: DC Gain-Error Analysis“, Analog Applications Journal (2Q 2010)

4. Miroslav Oljaca und Henry Surtihadi, „Operational Amplifier Gain Stability, Part 3: AC Gain-Error Analysis“ Analog Applications Journal (3Q 2010)

5. Thomas R. Brown (Burr Brown) „Handbook of Operations Amplifier Applications“