放大器的单位增益带宽与小信号带宽

放大器的单位增益带宽与小信号带宽

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/weixin_38345163/article/details/145757878

带宽的定义

• 单位增益带宽 (Unity Gain-bandwidth， UGBW )
  定义：开环增益下降到0dB时的频率 。

• 小信号带宽(Small-signal bandwidth)
  定义：输出幅度不受压摆率影响的前提下，一般输出小于100mV，闭环单位增益下降到-3dB的带宽。

• 增益带宽积 (Gain-bandwidth product)
  定义：放大器开环增益曲线上只有一个极点，下降速率始终为-20dB/dec时，带宽与增益的乘积的固定值。

• 全功率带宽（Full - Power Bandwidth）
  定义：放大器在输出信号的幅度达到其最大不失真输出功率时，输入信号频率的范围。FPBW=SR / 2pi*Vp ,SR为压摆率，Vp放大器输出的最大幅度。

单位增益带宽UGBW和小信号带宽SSBW的关系

二者都是在考虑单位增益的带宽，一个是开环带宽，一个闭环带宽，查看OPA842的规格书，-3dB的小信号带宽350M，0dB单位增益带宽接近200M，为什么-3dB小信号带宽会比单位增益带宽大这么多呢？我理解是开环增益在0dB都只有200M了，-3dB小信号闭环带宽怎么变大到350M呢，不会受开环带宽限制吗？？

图：OPA842的开环增益曲线

仿真分析UGBW和SSBW

仿真OPA842的开环增益曲线，这个开环增益曲线与规格书上的有点差异，规格书10M处有个极点使相移90°后继续增加，spice仿真这里不存在这个极点，所以0dB带宽更大到304M，不过没关系，用同样的这个spice模型对比UGBW和SSBW就没问题。

图：OPA842的开环增益曲线

仿真OPA842的闭环带宽，设定输出信号幅度100mV，满足小信号带宽的要求，可以看出-3dB带宽350M，也是比上面的UGBW大50M左右。

图：OPA842的闭环增益曲线

改变反馈电阻Rf为50R，加大电阻后闭环带宽变大到375M。

图：OPA842的闭环增益曲线

改变反馈电阻Rf为0R，加大电阻后闭环带宽减小到333M。

减小放大器模型的输入电容，由1pF改为0.001pF，带宽进一步减小到312M，小信号闭环带宽更接近UGBW的304M。

可以得到这样结论：

放大器规格书上的闭环小信号带宽都大于开环的单位增益带宽，是由于闭环增益受到环路上电阻电容构成的零点导致闭环带宽增大，这个带宽增大也会降低环路的相位裕度。