复习模电第8章--放大器的上升时间

发表于 2020-2-17 14:31

本帖最后由 xukun977 于 2020-2-17 15:14 编辑

不少放大器的性能局限性，主要是速度的限制！例如示波器的垂直放大器，信号发生器的输出放大器，视频放大器等，最主要的性能是速度要快。

最关键的问题是，如果只是把放大器的速度做快是非常容易，只需要减小寄生电抗分量就行了，但是速度做上去了，必然导致增益降下来了，于是直流精度就差了。

所以，既想放大器的速度快，还又想精度高，相当于既想让马儿不吃草，还又能跑的快。

所以，射频放大器往往就是一个管子，而低频放大器如运放，可以堆积几十个甚至上百个管子，大致原因是一个要速度，一个要精度。

先从简单的一阶系统开始。

这一块内容以前在视频里说过了，不想再重复了，自己看吧。

所以上升时间近似等于2.2*tao

再把单极点放大器的频域和时域联系起来。

据此得到上升时间和带宽f之间的关系式。

发表于 2020-2-17 15:20

现在利用这个公式，计算示波器的上升时间。

非常容易计算出100M示波器，上升时间是3.5ns

另外，70M带宽上升时间5nS，200M带宽是1.75nS

实际示波器带宽和上升时间：

发表于 2020-2-17 15:29

本帖最后由 xukun977 于 2020-2-17 15:44 编辑

练习:
下面是示波器探头的说明书，注意指标中的带宽和上升时间之间的关系。

示波器探头和示波器的上升时间都知道了，系统总上升时间为：

假设示波器是100M，探头是10：1

发表于 2020-2-18 12:12

为突破鱼肉和熊掌不可兼得的局限，人们发明了很多新的电路
例如为解决增益带宽积问题，battjes在设计示波器垂直放大器时，发明了fT倍增器。fT为放大器的单位增益。

方法是两个放大器并联，增益各自减半，输出电流求和，然后经过I-V转换器变成电压。

可以证明，和单个放大器相比，这个复合放大器的增益不变，但带宽翻倍了。

这种放大器的实际实现方式：

可见是电压串联输入，电流并联输出。

复习模电第8章--放大器的上升时间

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