Либо мой автор учебника - негодяй, либо у меня нет предпосылок для понимания даже простой схемы операционного усилителя. Я понимаю, как работает базовый инвертирующий усилитель, и понимаю, как падает усиление из-за внутренней RC-цепи (miller C).
В схеме ниже я не понимаю, как значение резистора меняет полосу пропускания. Так как произведение полосы пропускания обычно является постоянным, эта схема должна быть очень умной, чтобы управлять полосой пропускания, не касаясь усиления. Я прилагаю полный снимок моего объяснения учебника. Он говорит, что пропускная способность зависит от и дает уравнения, но не объясняет, как и почему. Пожалуйста, помогите мне понять, как это работает.
operational-amplifier
АГЕНТЫ
источник
источник
Ответы:
Автор правильно сказал, что полоса пропускания изменяется в зависимости от R, а усиление - нет.
Этот результат можно легко понять, если мы объединим источник напряжения, который параллельно с R, с самим R, чтобы получить эквивалент Thevenin на инвертирующем выводе операционного усилителя.
Эквивалент Тевенина будет V t h = V i n ( R 1 |
Как правильно указала OP, произведение усиления полосы пропускания усилителя остается постоянным независимо от степени обратной связи. Подробнее об этом можно узнать здесь и здесь .
Хитрость заключается в том, что вход усилителя обратной связи (инвертирующий усилитель) имеет Vth, а не Vin.
Таким образом, при увеличении R коэффициент усиления падает (знаменатель увеличивается), поскольку коэффициент усиления равен и, следовательно, поскольку GBW остается постоянным, пропускная способность должна увеличиваться.
источник
Интуитивный ответ
Поскольку R ослабляет и вход, и обратную связь до 0 В, внутренние транзисторы должны использовать большее внутреннее усиление для подачи напряжения выходного сигнала, поэтому входной ток для Vin (-) отменяется и остается виртуальным заземлением. т.е. Vin / Rin = Vout / Rf.
Таким образом, ослабление Vin to Vin (-) с Rin to R to gnd не влияет на усиление внешней петли постоянного тока, но транзисторы операционного усилителя должны использовать большее внутреннее усиление для согласования с выходом, но за счет BW из-за фиксированного GBW.
Внешнее усиление контура «DC» до ослабленного продукта New GBW ... это то, что я намеревался TY @LvW
источник
Показанная модификация схемы с резистором R между входными клеммами операционного усилителя является очень популярным методом для повышения запаса устойчивости коэффициента усиления замкнутого контура (компенсация входа).
Для идеальных операционных усилителей (очень большое усиление в разомкнутом контуре) резистор R не влияет на усиление в замкнутом контуре, но он понижает усиление LOOP (и, следовательно, полосу пропускания усиления в замкнутом контуре).
В результате запас стабильности улучшается, и нам разрешается использовать даже операционные усилители, которые НЕ компенсируются с единичным усилением для приложений, требующих значения усиления с обратной связью, равные единице.
Интуитивное объяснение (для незатронутого усиления в замкнутом контуре): Предполагая, что усиление в разомкнутом контуре Aol равно бесконечности, усиление в замкнутом контуре равно Acl = -Hf / Hr с
Коэффициент передачи Hf = Vn / Vin для Vout = 0 (Vn: напряжение на клемме операционного усилителя "-") и
Коэффициент обратной связи (возврат) Hr = Vn / Vout для Vin = 0.
Нетрудно показать, что дополнительный резистор R одинаково понижает оба фактора, так что значение R уменьшается в соотношении Hf / Hr.
Расчет:
Вперед фактор: Hf = (Rf || R) / [(Rf || R) + R1]
Коэффициент обратной связи: Hr = (R1 || R) / [(R1 || R) + Rf]
После оценки (и некоторых математических манипуляций) отношения Acl = -Hf / Hr мы получим Acl = -Rf / R1 (R отменяется).
Тем не менее, усиление контура (что важно для стабильности свойств) может быть сделано настолько низким, насколько это необходимо, варьируя R:
Коэффициент усиления контура LG = -Hr * Aol (Aol: коэффициент усиления операционного усилителя без обратной связи)
источник