運(yùn)放正負(fù)端之間跨接電阻作用的分析(上)【原創(chuàng)】
發(fā)布時(shí)間:2014-09-28 責(zé)任編輯:sherryyu
【導(dǎo)讀】前幾天看到一篇求助帖,問運(yùn)放構(gòu)成的電壓跟隨器中運(yùn)放正負(fù)端之間跨接電阻作用。最初我分析了一下,認(rèn)為電阻R6沒有任何作用,后來受到啟發(fā),有了點(diǎn)想法,請(qǐng)看客指出不足和可以進(jìn)一步深入分析的地方。
新人求助:請(qǐng)幫忙看看這個(gè)電壓跟隨器R6的作用及多大合適?
電壓跟隨器為什么要在同相輸入端與輸出端加上電阻R6,這樣做有什么好處么?阻值多大怎么確定。謝謝。
有兩個(gè)人是這樣的回答的:
1、視頻信號(hào)里有大量的高頻信號(hào)成份,清晰度越高,信號(hào)的頻率也越高,而運(yùn)放是有頻率帶寬的,高頻信號(hào)經(jīng)過運(yùn)放情況很復(fù)雜,再加上PCB走線的電感影響,很難用理想的模型進(jìn)行分析,這個(gè)電阻應(yīng)該是提升頻率響應(yīng)用的,一般在幾百歐,甚至幾十歐,要靠實(shí)驗(yàn)來確定的,K級(jí)應(yīng)該作用很小,M級(jí)沒意義的。
2、是擴(kuò)展頻率響和穩(wěn)定應(yīng)用的. 4樓,11樓的說法是對(duì)的。如果運(yùn)放的帶寬足夠,可以不接的。
基于這兩個(gè)回答,這里重慶大學(xué)的老師有了自己的想法。最初我分析了一下,認(rèn)為電阻R6沒有任何作用,后來受到啟發(fā),發(fā)現(xiàn)用理想模型去分析是不對(duì)的,于是再進(jìn)行分析,得到答案。映證了我第二次分析得到的答案。現(xiàn)在將分析過程列出,請(qǐng)看客指出不足和可以進(jìn)一步深入分析的地方。
[page]頻率響應(yīng):
其中,Ro為運(yùn)放的輸出電阻,RIN為運(yùn)放的輸入電阻,A為運(yùn)放的增益。
若電阻R6很小,(R6//RIN)=R6,再假設(shè)運(yùn)放增益A很大,運(yùn)放輸出電阻RO很小,可進(jìn)行化簡(jiǎn),如下:
可見,這就是一個(gè)低通濾波器,而且其頻率響應(yīng)和R6無關(guān)。但是,我們得出這樣的結(jié)論是做了一系列的假設(shè),實(shí)際的運(yùn)放,由于其非理想,隨著頻率的升高,增益A會(huì)下降。
[page]我們不妨假設(shè)A很小,利用(2)式,可得不加R6時(shí),電路的帶寬為:
從上式看出,當(dāng)A較小時(shí),R6的加入確實(shí)有擴(kuò)展帶寬的作用,但R6的取值不能太大。當(dāng)R6取得很大時(shí),x=R0/R6趨近于0,BW2/BW1趨近于1,也就不能擴(kuò)展帶寬了。
結(jié)論:當(dāng)運(yùn)放本身的帶寬小于(3)式時(shí),整個(gè)電路的帶寬受運(yùn)放的限制,這時(shí),電路加入R6應(yīng)比不加R6帶寬要寬。當(dāng)運(yùn)放本身的帶寬大于(3)式時(shí),電路帶寬由C11和R15決定。這種情況下,加入R6的意義不大。
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