Wie wird die Verstärkung / Phase gegenüber der Frequenz für Operationsverstärker gemessen?

Opamp-Hersteller posten Grafiken wie diese in Datenblättern:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wie werden die Daten für dieses Diagramm gemessen? Wird es mit dem mathematischen Modell eines Operationsverstärkers berechnet?

Antworten (2)

Der Trick beim Messen von Open-Loop-Verstärkung und Phase für einen Operationsverstärker besteht darin, die DC-Bedingungen genau richtig zu machen. Wenn dies nicht korrekt durchgeführt wird, kann die Ausgangsamplitude auf einen beliebigen DC-Wert abdriften und das Signal beschneiden, wodurch die Messung ungültig wird.

Um dies zu tun, besteht eine Methode darin, nur eine negative Gleichstromrückkopplung in geringem Umfang anzulegen, sodass die Ausgangsspannung ungefähr in der Mitte bleibt (wobei das "echte" Signal darüber gelegt wird). Der Effekt der Anwendung von Nur-DC-Feedback macht (bis zu einem gewissen Grad) den Niederfrequenzgang ungültig, aber das ist kein Problem, da die meisten "interessanten Sachen" über 10 Hz oder 100 Hz auftreten (abhängig vom verwendeten Operationsverstärker). .

Das Ausgangssignal enthält eine beträchtliche Menge an Verzerrung, die jedoch gefiltert werden kann, normalerweise mit einem Spektrumanalysator oder einem Computer, der Fourrier-Transformationen verwendet. Dadurch kann die Grundfrequenz in Amplitude gemessen werden.

Die gleiche Art von Filterung wird auf den Eingang angewendet, um Phasenbeziehungen zwischen Eingang und Ausgang zu bestimmen. Somit werden Eingang und Ausgang um den gleichen Betrag "verzögert", wodurch genaue Phasenmessungen durchgeführt werden können.

Die oben beschriebenen Methoden sind nur eine vereinfachte Form der verwendeten Techniken und implizieren nicht, dass alle Hersteller die gleiche Technik verwenden.

Welche Art von Eingangssignal könnte verwendet werden? Weißes Rauschen? Zwitschern?
@miceuz - nur eine einfache, gewöhnliche Sinuswelle reicht aus, die mit mäßiger Geschwindigkeit über das interessierende Band gefegt wird.

Es wird mit Testgeräten wie einem Netzwerkanalysator gemessen. Normalerweise haben die Datenblätter einige Schaltungen, die verwendet wurden, wie diese von TL072 :

Informationen zur Parametermessung