게인-대역폭 제품

음의 피드백을 추가하면 증폭을 제한하지만 앰프의 주파수 응답을 개선한다.

증폭기의 게인대역폭 제품(GBWP, GBW, GBP 또는 GB로 지정됨)은 앰프의 대역폭과 대역폭이 측정되는 게인의 산물이다.^[1]

단순한 단극 주파수 응답을 갖도록 설계된 작동 증폭기와 같은 장치의 경우 게인대역폭 제품은 측정되는 이득과 거의 무관하며, 게인대역폭 제품은 또한 앰프의 유니티게인 대역폭(앰프 이득이 있는 대역폭)과 동일할 것이다. 적어도 1).^[2] 음의 피드백이 오픈 루프 게인 아래로 게인을 감소시키는 앰프의 경우, 폐쇄 루프 앰프의 게인-대역폭 제품은 대략 오픈 루프 앰프의 게인-대역폭 제품과 동일할 것이다. S. Srinivasan에 따르면, "작동 증폭기 이득의 주파수 의존성을 특징짓는 매개변수는 유한 이득-대역폭 제품(GB)이다."^[3]

설계 관련성

이 양은 일반적으로 작동 증폭기에 대해 지정되며, 회로 설계자가 주어진 주파수(또는 대역폭)에 대해 장치에서 추출할 수 있는 최대 이득과 그 반대의 경우를 결정할 수 있다.

증폭기의 입력과 출력에 LC 회로를 추가하면 이득이 증가하고 대역폭이 감소하지만, 일반적으로 제품은 게인대역폭 제품에 의해 제한된다.

예

작동 증폭기의 GBWP가 1 MHz일 경우, 장치의 이득이 1 MHz에서 단결로 떨어진다는 것을 의미한다. 따라서 단결 이득을 위해 장치를 배선할 때는 신호를 과도하게 왜곡하지 않고 최대 1 MHz(GBWP = 게인 × 대역폭, 따라서 BW = 1 MHz, 그 다음 게인 = 1)까지 작동한다. GBW 제품 공식에 따라 10의 이득을 위해 배선되었을 때 동일한 장치가 최대 100 kHz까지만 작동한다. 또한 작동의 최대 주파수가 1Hz일 경우, 장치에서 추출할 수 있는 최대 이득은 1×10이다⁶.

$\omega \gg \omega _{c}$ $\omega \gg \omega _{c}$ ${\$ GBWP가 $\omega \gg \omega _{c}$ 일정하다는 것도 분석적으로 증명할 수 있다.

$A_{1}(\omega )$ $A_{1}(\omega )$ ( $A_{1}(\omega )$ ) $A_{1}(\omega )$ 을(를) 다음과 같이 1차 전송 함수로 한다 $A_{1}(\omega )$ .

$A_{1}(\omega )={\frac {H_{0}}{\sqrt {1+{\\put({\frac {\omega}{\c}}\오른쪽)}^{2}}}}}$

다음 사항을 확인하십시오.

${\mathit{GBWP}_{\omega \gg {\omega_{c}}={A_{1}}(\omega )\cdot \matrm \condema \condition \약 {const}}$

증명: Taylor 시리즈를 사용하여 $A_{1}$ $A_{1}$ $A_{1}$ ${\$ }를 확장하고 상수 및 초기를 유지하여 다음을 얻는다.

${\mathit{GBWP}={A_{1}(\omega )\cdot \cdot \omega={\frac {H_{0}}}{\sqrt{1+{\\frac {\omega}{c}}\오른쪽)}}^{2}}:}\cdot \cdot \simeq {\frac {H_{0}}{\sqrt ({\frac {\omega }{\c}}\오른쪽)}^{2}}:}}}{{{2}}:{{2\omega -{\frac {\omega _{c}^{2\omega }\오른쪽)={{{}}}}}}}}}={{{}}}}H_{0}}\cdot {\omega _{c}\좌(1-{\frac {\omega _{c}^{2}}:}}\mathrm {const)=\mathrm {const.}$

$\omega =5\cdot \omega _{c}$ = $\omega =5\cdot \omega _{c}$ $\omega =5\cdot \omega _{c}$ ${\$ 의 예

${\mathit {GBWP}}\ ={\frac {H_{0}}{\sqrt {\frac {\omega _{c}^{2}+25{\omega _{c}}^{2}}{\omega _{c}^{2}}}}}\cdot 5{\omega _{c}}={\frac {5}{\sqrt {26}}}{H_{0}}\cdot {\omega _{c}=0.98\cdot {H_{0}\cdot {\omega _{c}}$

이 경우의 오차는 상수 기간의 경우 약 2%에 불과하며, 두 번째 용어인 $\left(1-{\frac {\omega _{c}^{2}}{2\omega ^{2}}}\right)$ ( $\left(1-{\frac {\omega _{c}^{2}}{2\omega ^{2}}}\right)$ $\left(1-{\frac {\omega _{c}^{2}}{2\omega ^{2}}}\right)$ $\left(1-{\frac {\omega _{c}^{2}}{2\omega ^{2}}}\right)$ 2 $\left(1-{\frac {\omega _{c}^{2}}{2\omega ^{2}}}\right)$ $\left(1-{\frac {\omega _{c}^{2}}{2\omega ^{2}}}\right)$ 2 $displaystyle \$ 2}}:{ $2\omega ^{2$ }}}\ $right)}$ 을 사용하면 오류가 0.06%로 감소한다는 점에 유의하십시오 $\left(1-{\frac {\omega _{c}^{2}}{2\omega ^{2}}}\right)$

트랜지스터

트랜지스터의 경우 현재 게인-대역폭 제품은 f $또는 T$ 전환 주파수로 알려져 있다.^[4]^[5] 이 값은 지정된 시험 조건에서 저주파(몇 킬로헤르츠) 전류 이득과 전류 이득이 3데시벨(진폭 70%) 감소하는 차단 주파수에서 계산된다. 이 두 값의 산물은 전류 이득이 1로 떨어지는 주파수 및 차단된 값 사이의 트랜지스터 전류 이득으로 생각할 수 있다. $f$ 를_T 주파수로 나누어 off 및 transition 주파수를 추정할 수 있다. 일반적으로 트랜지스터는 증폭기와 오실레이터로 유용하게 사용하기 위해 $f$ 보다_T 훨씬 낮은 주파수에서 적용되어야 한다.^[6] 양극 접점 트랜지스터에서는 접합부의 내부 정전용량 때문에 주파수 응답이 감소한다. 전환 주파수는 수집기 전류에 따라 달라지며, 일부 값의 경우 최대치에 도달하고, 수집기 전류가 크거나 작을 경우 감소한다.

참조

^ Cox, James (2002). Fundamentals of linear electronics: integrated and discrete. Albany: Delmar. p. 354. ISBN 0-7668-3018-7.
^ U. A. Bakshi and A. P. Godse (2009). Analog And Digital Electronics. Technical Publications. pp. 2–5. ISBN 978-81-8431-708-4.
^ Srinivasan, S. (February 1977). "A universal compensation scheme for active filters". International Journal of Electronics. 42 (2): 141–151. Bibcode:1977IJE....42..141S. doi:10.1080/00207217708900625.
^ Stanley William Amos and Mike James (2000). Principles of transistor circuits: introduction to the design of amplifiers, receivers, and digital (9th ed.). Newnes. p. 169. ISBN 978-0-7506-4427-3.
^ M K Achuthan and K N Bhat (2007). Fundamentals of semiconductor devices. Tata McGraw-Hill Education. p. 408. ISBN 978-0-07-061220-4.
^ 마틴 하틀리 존스 캠브리지 대학 출판부, 1995 ISBN 0-521-4779-0 페이지 148에 전자 회로에 대한 실제 소개

외부 링크

"Op-amp gain-product" masteringelectronicsdesign.com

[1] Cox, James (2002). Fundamentals of linear electronics: integrated and discrete. Albany: Delmar. p. 354. ISBN 0-7668-3018-7.

[2] U. A. Bakshi and A. P. Godse (2009). Analog And Digital Electronics. Technical Publications. pp. 2–5. ISBN 978-81-8431-708-4.

[3] Srinivasan, S. (February 1977). "A universal compensation scheme for active filters". International Journal of Electronics. 42 (2): 141–151. Bibcode:1977IJE....42..141S. doi:10.1080/00207217708900625.

[4] Stanley William Amos and Mike James (2000). Principles of transistor circuits: introduction to the design of amplifiers, receivers, and digital (9th ed.). Newnes. p. 169. ISBN 978-0-7506-4427-3.

[5] M K Achuthan and K N Bhat (2007). Fundamentals of semiconductor devices. Tata McGraw-Hill Education. p. 408. ISBN 978-0-07-061220-4.

[6] 마틴 하틀리 존스 캠브리지 대학 출판부, 1995 ISBN 0-521-4779-0 페이지 148에 전자 회로에 대한 실제 소개

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