模拟电路 运放关键参数指标2 带宽指标 以及 带宽计算

1 带宽指标
1） 单位增益带宽（Unity Gain-bandwidth,UGBW）
开环增益下降到1时的输入信号频率。当输入信号频率高于此值时，运放的开环增益小于1，运放此时不再具备放大能力。
2）增益带宽积（Gain Bandwidth Product，GBP,GBW）
开环增益/频率图中，指定频率处，开环增益和指定频率的乘积。
3）-3dB带宽
运放闭环使用时，在某个指定闭环增益下，增益变为低频增益的0.707倍时的频率。
4)满功率带宽（Full Power Bandwidth）
运放接成指定增益的闭环电路（一般为1倍），连接指定负载，输入正弦波，输出为指标规定的最大输出幅度，在此状态下，不断增加信号频率，直到输出出现因压摆率限制导致的失真变形为止，此频率就是满功率带宽。

2 带宽计算
1）传统公式的不足
放大一定频率的交流信号，使用传统公式有 增益带宽积GBW > (10--100) x f x A ,(f为闭环带宽；A闭环增益；10--100是一个保险系数，确保增益带宽积满足要求)。
如果设计一个电路，闭环增益10倍，闭环带宽大于20Khz，选择放大器的增益带宽积GBW ,按照上述公式取最小系数10，GBW>10 x 20khz x 10=2Mhz。那么常用的OP07（它的GBW只有600Khz）就不满足要求了。而实际上OP07是可以实现上述要求的。
2）增益带宽积的完整要求：
假设 设计一个放大器，增益A=10倍，带宽f=20Khz,通带内增益误差小于0.5dB。
这个增益误差小于0.5dB是什么意思？随着信号频率上升，开环增益在下降，闭环增益也会下降，在f=20Khz处，闭环增益下降最严重，但是也不会过-0.5dB。

即闭环增益下降小于 -0.5dB = 10^(-0.5/20) = 0.944 倍,这里引入一个系数 K 那就是说系数K>0.944（K小于等于1） 在20Khz处的闭环增益是KA（0.944 < K <=1），在低频处闭环增益为KA(K=1)

3）更准确的新公式 ：引入系数 K 的增益带宽积计算
GBW > H_new x f x A 且 H_new = K/√（1-K²），（√：开根号）
举例：制作一个同相放大器，要求通带增益A=10倍，带宽100KHz，带内增益波动不超过 -0.2dB，选择运放合适的增益带宽积。
解：K=10^-0.2/20 = 0.97724   
那么 H_new = 0.97724 / √(1 - 0.97724²) = 4.606
则 增益带宽积至少为：GBW > 4.606 x 100Khz x 10 = 4.6Mhz ,与传统的计算方式小很多。