Entah penulis buku teks saya adalah bajingan atau saya tidak memiliki prasyarat untuk memahami bahkan rangkaian op-amp sederhana. Saya mengerti bagaimana penguat pembalik dasar bekerja dan saya mendapatkan bagaimana gain jatuh karena sirkuit RC internal (miller C).
Apa yang saya tidak mengerti dalam rangkaian di bawah ini adalah bagaimana nilai resistor mengubah bandwidth. Karena produk gain-bandwidth umumnya konstan, sirkuit ini harus sangat pintar untuk memanipulasi bandwidth tanpa menyentuh gain. Saya melampirkan snapshot penuh dari penjelasan buku teks saya. Dikatakan bandwidth bervariasi dengan dan memberikan persamaan, tetapi tidak menjelaskan bagaimana atau mengapa. Tolong bantu saya memahami cara kerjanya.
Jawaban:
Penulis benar dalam mengatakan bahwa bandwidth bervariasi dengan R tetapi keuntungannya tidak.
Hasil ini dapat dipahami dengan mudah jika kita menggabungkan sumber tegangan yang sejajar dengan R dengan R itu sendiri untuk mendapatkan setara Thevenin di terminal pembalik opamp.
Thevenin setara akan V t h = V i n ( R 1 | | R )
Seperti yang telah ditunjukkan oleh OP dengan benar, produk Gain Bandwidth dari sebuah amplifier tetap konstan terlepas dari sejauh mana umpan baliknya. Lebih lanjut tentang ini dapat ditemukan di sini dan di sini .
Kuncinya adalah bahwa input ke penguat umpan balik (penguat pembalik) adalah Vth dan bukan Vin.
Jadi dengan meningkatkan R, gain jatuh (Denominator meningkat), karena gain adalah dan akibatnya, karena GBW tetap konstan, Bandwidth harus meningkat.
sumber
Jawaban Intuitif
Karena R mengurangi input dan umpan balik ke 0V, transistor internal harus menggunakan lebih banyak penguatan internal untuk memasok tegangan sinyal output sehingga arus input ke Vin (-) dibatalkan dan tetap menjadi tanah virtual. yaitu Vin / Rin = Vout / Rf.
Jadi menipiskan Vin ke Vin (-) dengan Rin ke R ke gnd tidak mempengaruhi gain loop DC di luar tetapi transistor op amp harus menggunakan lebih banyak gain internal untuk mencocokkan output, tetapi dengan mengorbankan BW karena GBW tetap.
Lingkaran luar "DC" hingga produk GBW baru yang dilemahkan ... adalah apa yang saya maksudkan TY @LvW
sumber
Modifikasi rangkaian yang ditunjukkan dengan resistor R antara terminal input opamp adalah metode yang sangat populer untuk meningkatkan margin stabilitas gain lopp tertutup (kompensasi input).
Untuk opamps ideal (gain loop terbuka sangat besar) resistor R tidak memiliki pengaruh pada gain loop tertutup tetapi menurunkan LOOP GAIN (dan, karenanya, bandwidth penguatan loop tertutup).
Sebagai hasilnya, margin stabilitas ditingkatkan dan kami diizinkan untuk menggunakan bahkan opamps yang BUKAN kesatuan memperoleh kompensasi untuk aplikasi yang membutuhkan nilai gain loop tertutup serendah kesatuan.
Penjelasan intuitif (untuk gain loop tertutup yang tidak terpengaruh ): Dengan asumsi bahwa gain open-oop Aol adalah infinity, gain loop tertutup adalah Acl = -Hf / Hr dengan
Forward factor Hf = Vn / Vin untuk Vout = 0 (Vn: Tegangan pada terminal opamp "-") dan
Faktor umpan balik (kembali) Hr = Vn / Vout untuk Vin = 0.
Sangat mudah untuk menunjukkan bahwa resistor tambahan R menurunkan kedua faktor dengan cara yang sama sehingga nilai "R" dibatalkan dalam rasio Hf / Hr.
Perhitungan:
Faktor penerusan : Hf = (Rf || R) / [(Rf || R) + R1]
Faktor umpan balik: Hr = (R1 || R) / [(R1 || R) + Rf]
Setelah evaluasi (dan beberapa manipulasi matematis) dari rasio Acl = -Hf / Hr kita sampai pada Acl = -Rf / R1 (R membatalkan).
Namun, gain loop (yang penting untuk properti stabilitas) dapat dibuat serendah yang diperlukan dengan memvariasikan R:
Loop gain LG = -Hr * Aol (Aol: gain loop terbuka dari opamp)
sumber