Verstehen des Gewinnbandbreitenprodukts von Operationsverstärkern

Unten ist die Schematik und AC-Übertragungsfunktion für Transimpedanzverstärker von diesem Design.

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Laut Datenblatt hat OpAmp das Verstärkungsbandbreitenprodukt von 20 MHz.
Aber hier beträgt die Verstärkung 94,58 dB = 54954 V/V und die Bandbreite 1,464 MHz.

Also Verstärkung * BW = 54954 * 1,464 MHz = 80452 MHz, was viel ist als der im Datenblatt angegebene Wert. Kann mir jemand helfen zu verstehen, wie so hohe GBP hier möglich sind?

Antworten (2)

Der TransImpedanceAmplifier (TIA) hat eine Verstärkung (Voltausgang zu Stromeingang) gleich dem Rückkopplungswiderstand. Es ist 53,6 kOhm und nehmen Sie den Log davon und multiplizieren Sie es mit 20 und Sie erhalten 94,58 dB.

Beim Bandbreitenverstärkungsprodukt dreht sich alles um die Spannungsverstärkung - Sie haben keine Spannungsverstärkung in einer theoretischen TIA-Schaltung, es sei denn, Sie führen eine Rauschanalyse durch.

Wenn Sie das Rauschen analysieren würden, würden Sie feststellen, dass das "Eigenrauschen" des Eingangs des Verstärkers ohne den Rückkopplungskondensator (2p7) aufgrund der parasitären Kapazität der Fotodiode bei höheren Frequenzen erheblich verstärkt wird. Es bildet im Grunde eine Verstärkungsstufe aus dem äquivalenten Eingangsrauschen in Reihe mit dem nichtinvertierenden Eingang.

Der 2p7 versucht, diesen Effekt zu reduzieren, indem er den 53k6 bei steigenden Frequenzen schrittweise überbrückt.

Der Gewinn im PDF liegt tatsächlich in V/A. Das ist nicht ganz "dB", wie wir es in der Grafik des OP haben.
@RespawnedFluff 20log 10 (53600) = 94,58. Nicht sicher was du meinst?
"dB" bezieht sich normalerweise auf einheitenlose Einheiten; Sie notieren es als "Gain (V / A, dB)". Außerdem gelangt das PDF zu GBW-Berechnungen des Operationsverstärkers auf Seite 5. Das hängt hauptsächlich von den hinzugefügten Kondensatoren ab (wie ich vermutete).
@RespawnedFluff Ich versuche herauszufinden, ob Sie sagen, dass meine Antwort irgendwie falsch ist. Vielleicht denkst du, ich sollte etwas hinzufügen?

Sie müssen ihre Berechnungen durcharbeiten, aber es sind hauptsächlich die Obergrenzen, die das erforderliche GBW des Operationsverstärkers bestimmen, um die Stabilität zu gewährleisten. Intuitiv schließen die Kappen die höheren Frequenzen kurz, insbesondere C1 schließt R1 kurz, sodass die Rückkopplung / Verstärkung des [Operationsverstärkers] bei höheren Frequenzen abnimmt. Sie kamen auf 9,653 MHz GBW, die für den Operationsverstärker benötigt werden, was der OPA320 erfüllt. Sie haben das mit dem Gewinn der TIA verwechselt. Siehe Seiten 5-8 im Anhang für die Berechnung des GBW des Operationsverstärkers (und der Auswahl des Operationsverstärkers):

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