開(kāi)環(huán)增益與大信號(hào)電壓增益定義
開(kāi)環(huán)增益(Open-Loop Gain,AVO或Avol),是指不具負(fù)反饋情況下(開(kāi)環(huán)狀態(tài)),放大器的輸出電壓改變量與兩個(gè)輸入端之間電壓改變量之比。常以dB為單位。
數(shù)據(jù)手冊(cè)的參數(shù)表中,通常給出直流條件下的開(kāi)環(huán)增益值,另外提供開(kāi)環(huán)增益隨頻率變化而變化的曲線。如圖2.68,為ADA4077開(kāi)環(huán)增益與頻率的關(guān)系。這個(gè)曲線必須重視,它會(huì)在多個(gè)交流參數(shù)的評(píng)估中使用。
圖2.68 ADA4077開(kāi)環(huán)增益與頻率關(guān)系圖
與開(kāi)環(huán)增益近似的參數(shù)是大信號(hào)電壓增益(Large Signal Voltage Gain,AV),定義為電路開(kāi)環(huán)狀態(tài)下,輸出電壓變化量與兩個(gè)輸入端之間電壓變化量的比值。
如圖2.2,ADA4077的大信號(hào)電壓增益為130dB(典型值)。二者的區(qū)別在于大信號(hào)電壓增益AV,默認(rèn)為有輸出負(fù)載。它通常作為一種測(cè)試條件,用于輸出阻抗、總諧波失真加噪聲等參數(shù)的測(cè)試中。
圖2.2 ADA4077 輸入特性參數(shù)
開(kāi)環(huán)增益仿真
在開(kāi)環(huán)增益的電路仿真中,使用通用放大器模型,與真實(shí)放大器模型存在明顯區(qū)別。如圖2.69為通用放大器模型,增益為-1倍,反相輸入端網(wǎng)絡(luò)b,與反饋端網(wǎng)絡(luò)a處于斷開(kāi)狀態(tài)。
圖2.69通用放大器模型開(kāi)環(huán)增益仿真電路
AC分析結(jié)果,從10mHz至3Hz范圍的開(kāi)環(huán)增益為120dB,頻率超過(guò)10Hz之后,頻率每增加10倍開(kāi)環(huán)增益衰減20dB,頻率到10MHz處開(kāi)環(huán)增益為0dB。
圖2.69放大器的反相輸入端缺少偏置電流回路,所以正確的仿真電路如圖2.71。ADA4077反相輸入端(b節(jié)點(diǎn))與反饋端(a節(jié)點(diǎn))之間串聯(lián)大電感L1,在直流條件下a、b節(jié)點(diǎn)視為短路,交流狀態(tài)下視為斷路,滿足ADA4077的直流工作點(diǎn)和開(kāi)環(huán)增益仿真需求。
圖2.71 ADA4077開(kāi)環(huán)增益仿真電路
AC分析結(jié)果如圖2.72,與圖2.68 ADA4077在±15V供電條件下的開(kāi)環(huán)增益與頻率圖近似相同。
圖2.72 ADA4077開(kāi)環(huán)增益AC分析結(jié)果
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