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一个多级放大器,如何安排每一级的放大倍数?

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楼主
ecook|  楼主 | 2009-8-31 15:40 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
对于运放组成的放大器,我看到有关资料说前级放大倍数尽量小些,而中间级的要大些。不知道这种说法对不对。如果不是,那么怎样安排放大倍数,才能使电路的性能最好呢?
还有一个小问题请教大侠,一般来说,如果一个三级放大器(每一级器件、放大倍数都相同),如果每一级的带宽是B,那么整个电路的带宽就下降到0.51B。我的问题是,如果各级不同(主要是器件不同、设置的带宽不同,比如说带宽增益积分别为GBW1、GBW2、GBW3)时,那么这时候如果要求增益为A,那么怎么安排各级的放大倍数呢?
谢谢大家的回答。

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沙发
chunyang| | 2009-8-31 15:59 | 只看该作者
前级增益可以小一些,这样对提高信噪比有利。

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板凳
lanmp| | 2009-8-31 16:35 | 只看该作者
如果每一级的带宽是B,那么整个电路的带宽就下降到0.51B

这是怎么来的?

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地板
ecook|  楼主 | 2009-8-31 17:06 | 只看该作者
如果放大器整体的增益为A,我觉得无论怎么安排每一级的放大倍数,对于第一级的噪声Vn,最终的输出仍为AVn。
另一方面,如果第一级的增益很大,那么后级的增益就小了(在整个增益一定的情况下),这样对于后级的噪声放大也就小了。这样说来,前级的增益应该大一些啊?

请问版主,我的这种想法哪里错了呢?

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5
lanmp| | 2009-8-31 17:09 | 只看该作者
关键是后面也有噪声啊,假设每级噪声为Vn1, Vn2, Vn3,增益为A1, A2, A3。那么输出噪声为A1A2A3Vn1+A2A3Vn2+A3Vn3。而信号增益为A1A2A3,所以

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6
zmmhmily| | 2009-8-31 17:40 | 只看该作者
Vn2=A1*Vn1, 后级的噪声也是被放大了的, 从最初一级控制是最有效的,否则到了后级越来越大,就算是后级的增益小了也已经没什么用了

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7
lanmp| | 2009-8-31 17:55 | 只看该作者
Vn是指放大电路引入的噪声,不是信号里带来的噪声。

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8
winsunhy| | 2009-10-31 19:40 | 只看该作者
同问,是第一级放大倍数大些好还是小些好?

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9
yuanchsh| | 2009-10-31 20:35 | 只看该作者
本帖最后由 yuanchsh 于 2009-10-31 20:37 编辑

哎,不说的好。只是为了挣分。

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10
iC921| | 2009-10-31 21:07 | 只看该作者
同问,是第一级放大倍数大些好还是小些好?
winsunhy 发表于 2009-10-31 19:40
这不是多此一问吗?前面都说前级放大倍数要小一些了嘛

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11
winsunhy| | 2009-11-3 10:37 | 只看该作者
10# iC921

谢谢哈,可是不明白为什么?5楼讲的我能看明白,那样的话,是第一级放大倍数越大越好吧?6楼说的没看明白。您能帮我解释一下吗?谢谢了!

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12
winsunhy| | 2009-11-3 10:50 | 只看该作者
输出噪声为A1A2A3Vn1+A2A3Vn2+A3Vn3,那么不是A3越大,输出的噪声越大吗?

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13
lanmp| | 2009-11-3 13:54 | 只看该作者
Vn3不是Vn的三次方。

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14
zjp8683463| | 2009-11-3 14:16 | 只看该作者
2个相等不就好了

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15
winsunhy| | 2009-11-3 16:15 | 只看该作者
输出噪声为A1A2A3Vn1+A2A3Vn2+A3Vn3,那么不是A3越大,输出的噪声越大吗?
winsunhy 发表于 2009-11-3 10:50


我是这么理解的:
设各级噪声为Vn1=Vn2=Vn3=2
第一种情况:第一级放大倍数小,然后逐渐加大。
设A1=1,A2=2,A3=3
则噪声为:(1*2*3+2*3+3)*2=30
第二种情况:第一级放大倍数大,然后逐渐减小。
设A1=3,A2=2,A3=1
则噪声为:(1*2*3+2*1+1)*2=18
结果明显第一种情况的噪声要大些,所以我得出的结论是第一级放大倍数越大越好,请问这样分析哪里错了?谢谢~
PS:可能我犯了很低级的错误.....

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16
zjp8683463| | 2009-11-4 18:10 | 只看该作者
本帖最后由 zjp8683463 于 2009-11-4 18:48 编辑

已删

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17
赤铸| | 2009-11-5 09:06 | 只看该作者
因为带宽一般指 -3dB 带宽,也就是幅度下降到 0.707,3个 0.707 相乘就小于 0.707 了,为了找到 0.707,就得在幅频曲线上再往里,也就是原来 3 次根号下 0.707 (0.8909)的地方,就是现在的 0.707,显然更窄了
用公式 1/(1+jwRC) 就能算出新的带宽是 0.5098 B

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18
liaojiededepan| | 2010-1-6 16:00 | 只看该作者
问题经典~!我顶你第一级必须大,而且必须是低噪运放,最后一级大

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19
liaojiededepan| | 2010-1-7 14:49 | 只看该作者
我给你一个AD工程师的答案好好领悟
仪表放大器可看成是一个两级放大器,它有一
个输入级和和一个输出级。每一级都有它自身的误
差源。当仪表放大器工作在低增益时,因为输出级
误差要乘以固定的增益(通常为2),所以输出级通
常是主要误差源。当仪表放大器工作在较高增益时,
其输入级的增益被增大。随着增益被增大,其输入
级对误差的作用增加,而输出级对误差的作用减小。
因此,在高增益时,输入级对误差起主要作用。

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20
winsunhy| | 2010-5-16 20:55 | 只看该作者
我是这么理解的:
设各级噪声为Vn1=Vn2=Vn3=2
第一种情况:第一级放大倍数小,然后逐渐加大。
设A1=1,A2=2,A3=3
则噪声为:(1*2*3+2*3+3)*2=30
第二种情况:第一级放大倍数大,然后逐渐减小。
设A1=3,A2=2,A3=1
...
winsunhy 发表于 2009-11-3 16:15

:dizzy: 对于第一级放大倍数越小越好,仍没有理解?

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