互阻放大器帶寬計算方法
增益帶寬積也可以看作是當(dāng)運放的開環(huán)增益為0 dB時的頻率值。對于特定的運放增益和帶寬二者是矛盾的,若要求系統(tǒng)的帶寬較寬,則必須犧牲增益,這就是為什么在帶寬要求較高的應(yīng)用中往往采用多級放大的原因。增益帶寬積在運放的選型時是一個非常重要的指標,一般芯片的數(shù)據(jù)手冊中都會明確地給出這一指標。
2 互阻放大器的帶寬計算
2.1 互阻放大器的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用
在激光雷達、激光陀螺信號處理等應(yīng)用中經(jīng)常使用雪崩光電二極管等來探測光信號,從而提取出感興趣的信息。將二極管產(chǎn)生的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號需要采用圖2所示的互阻放大器結(jié)構(gòu)。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/187446.htm
圖中運放的正向端直接接地,Dphoto是接收信號用的光電二極管,反饋電阻Rf決定增益的大小,Vbias是反向偏置電壓,它能夠提高光電管相應(yīng)的線性度,減小結(jié)電容,增大電路帶寬。為了研究互阻放大器的頻率特性,有必要使用光電管Dphoto的等效電路模型。
圖3為光電管的交流等效電路。其中,Is為光控恒流源,Cj是二極管耗盡區(qū)產(chǎn)生的結(jié)電容,它是決定電路帶寬的一個重要指標,Rj是光電管的等效電阻,一般來說Rj都會很大,通常會大于100 MΩ,Rj上所分得的電流將會很小,故Rj可忽略。
設(shè)照射到二極管的光功率為Pi,二極管的電流響應(yīng)度為Ri(其單位一般是A/W),則光電管產(chǎn)生的電流的大小為:
采用圖3所示的光電管等效模型,并忽略Rj,圖2中的電路結(jié)構(gòu)可簡化為圖4。
實際上運放也有輸入共模電容,但它可以并入Cj中。在交流情況下,其帶寬由電容值Cj和運放的頻率特性共同決定,而上述增益帶寬積的概念只適用于電壓放大器,在互阻放大器中并不適用。本文將采用上述的單極點模型,通過適當(dāng)?shù)慕?,得出互阻放大器?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/帶寬計算">帶寬計算公式。
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