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[仿真]

运放电压跟随器放大倍数是不是都等于1?

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楼主: captzs
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HWM| | 2017-12-15 18:02 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览
captzs 发表于 2017-12-15 17:49
我一直以为运放跟随器的放大倍数就是1(或者说接近1),当以仿真数据用老太婆买**蛋的方法发现Ao较低时小 ...

"M大用H大认为不是1/2的公式证明,当开环增益1,电路放大倍数1/2。"

这个公式可没说是不等于1/2 。我说的是:

随着信号频率增加,运放开环增益的大小(模)会降低,但会出现相应的相移。所以

    Af=A/(1+AF)

也会有相移。

就算是运放的开环增益降至单位增益(大小为1),其闭环增益也不是1/2 。

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HWM| | 2017-12-15 18:11 | 只看该作者
如果|A|=1且F=1,但是A有相移,那么

    Af = A/(1+AF)

就不是1/2 。

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Lgz2006| | 2017-12-16 11:14 | 只看该作者
captzs 发表于 2017-12-15 17:49
我一直以为运放跟随器的放大倍数就是1(或者说接近1),当以仿真数据用老太婆买**蛋的方法发现Ao较低时小 ...

跟随器电路电压增益恒近于1,沒错。但它是有参数条件的,符合数学近似条件的,可以验证的,因而是科学的。你的实验恰恰证实了,跟随器若要满足要求,就必须滿足条件,而数学式子就给出严格证明。
你的另类电路验试,不可用来攻击常规电路技术。
至于“相移”,那是节外生技,可以忽略。

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captzs|  楼主 | 2017-12-16 12:26 | 只看该作者
本帖最后由 captzs 于 2017-12-16 12:41 编辑
Lgz2006 发表于 2017-12-16 11:14
跟随器电路电压增益恒近于1,沒错。但它是有参数条件的,符合数学近似条件的,可以验证的,因而是科学的 ...

这一句除外"你的另类电路验试,不可用来攻击常规电路技术。",其它都认同。
当雪山飞狐网友用常规电路技术(也就是我认为的正统)推导验证我的仿真,我马上下载学习,所以这一句应该再讨论。此帖主题有大致共识,其它就不必再提。  补充一句:Uo/U1=Ao/(Ao+1)此式理想和实际运放都适用,还没有看异议,

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HWM| | 2017-12-16 13:19 | 只看该作者
在此,有必要再次强调一下:

运放的(低频)开环增益很大(远远大于1),但随着信号频率的增加,开环增益(幅度)会降低。如果按一阶动态模型考虑,如果增益降至幅度为1,那么其相角将变化多少?各位自己去思考。

如此

    Af = A/(1+AF)

会是个什么(假设F=1)?

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HWM| | 2017-12-16 13:25 | 只看该作者
关于此,我在前面就已经给出说明:

随着信号频率增加,运放开环增益的大小(模)会降低,但会出现相应的相移。所以

    Af=A/(1+AF)

也会有相移。

就算是运放的开环增益降至单位增益(大小为1),其闭环增益也不是1/2 。


再次重申是为了那些学生或初学者。说实在,起步很重要。

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Lgz2006| | 2017-12-16 14:07 | 只看该作者
captzs 发表于 2017-12-16 12:26
这一句除外"你的另类电路验试,不可用来攻击常规电路技术。",其它都认同。
当雪山飞狐网友用常规电路技术 ...

不好意思,纯属用词不当。“攻击”,有主观不良含义。改用“冲激”,便是客观效果之意。呵呵!

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captzs|  楼主 | 2017-12-17 22:42 | 只看该作者
   附件电路,尽可一笑置之,这是仿真游戏的乐趣,不过在叙述时,脑中老是出现“邯郸学步”,好步法学不会,只好爬回来。不是挖坑,这是想看有没有也喜欢仿真游戏者

GBW1M.GIF (53.51 KB )

GBW1M.GIF

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Lgz2006| | 2017-12-18 05:24 | 只看该作者
前面那个Af式,在线性负反馈电路分析中,最终还是做为定性用的。它只是个算术式,不适用相移非π整数倍的直接计算,而题中相移在π/2附近,宜以实仿为准。

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captzs 2017-12-18 09:00 回复TA
定性定量问题我打算讲完上述问题再说。 
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captzs|  楼主 | 2017-12-18 09:04 | 只看该作者
一个GBW=2MHz的运放跟随器,输入频率1MHz的正弦波。

跟随器2M.GIF (41.77 KB )

跟随器2M.GIF

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captzs|  楼主 | 2017-12-18 09:13 | 只看该作者
GBb=2MHz

GB2M.GIF (44.6 KB )

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captzs|  楼主 | 2017-12-18 09:32 | 只看该作者
Lgz2006 发表于 2017-12-18 05:24
前面那个Af式,在线性负反馈电路分析中,最终还是做为定性用的。它只是个算术式,不适用相移非π整数倍的直 ...

其实您所讲的问题也是我发此帖想要弄懂的定量问题。
一个参数GBW的运放跟随器,如果输入频率不等于GBW时,电路放大倍数是多少,有没有简单的定量计算公式,这是一个很现实的问题。你的回复说只能定性,我就不必再花时间玩仿真游戏去找定量的关系式了。谢!

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captzs|  楼主 | 2017-12-18 09:57 | 只看该作者
从上述仿真结果,可以得到GB=GBW/G=GBW/(Ao/(Ao+1))=GBW(Ao+1)/Ao的关系式,当Ao无限大,GB=GBW;当Ao很大,两者就很接近;但Ao较小,误差就要计算。

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Lgz2006| | 2017-12-18 12:49 | 只看该作者
当运行频率接近或甚等于GBW时,相移因器而异不好确定。

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captzs|  楼主 | 2017-12-20 10:31 | 只看该作者
本帖最后由 captzs 于 2017-12-20 11:02 编辑

以下仿真推出的计算式,不知道正统的公式是何样?
跟随器传输频率fc≤0.5GBW正弦波的电路放大倍数
为了测试单一,设运放除了GBW外,其它参数都是理想。
经仿真推算,正弦波频率fc≤0.5GBW,电路放大倍数G=1+(GBW-fc)/GBW-exp(-fc/BGW),随机举两例,
*) GBW1MHz,fc=0.3M,即G=1+(1-0.3)/1-exp(-0.3/1)=1.7-exp(-0.3)=1.7-0.741=0.959
       *) GBW2MHz,fc=0.5M,即G=1+(2-0.5)/2-exp(-0.5/2)=1.75-exp(-0.25)=1.75-0.779=0.971
假如fc<0.1GBW,电路放大倍数就很接近1。

fc小于0.5GBW.GIF (43.26 KB )

fc小于0.5GBW.GIF

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captzs|  楼主 | 2017-12-20 11:09 | 只看该作者
续上
附录),GBW=1MHz,G=1+(GBW-fc)/GBW-exp(-fc/BGW)
fc=0.1MHz,即,G=1+(1-0.1)/1-exp(-0.1/1)=1.9-exp(-0.1)=1.9-0.905=0.995/仿真0.996
fc=0.2MHz,即,G=1+(1-0.2)/1-exp(-0.2/1)=1.8-exp(-0.2)=1.8-0.819=0.981/仿真0.981
fc=0.4MHz,即,G=1+(1-0.4)/1-exp(-0.4/1)=1.6-exp(-0.4)=1.6-0.67=0.93/仿真0.929
fc=0.5MHz,即,G=1+(1-0.5)/1-exp(-0.5/1)=1.5-exp(-0.5)=1.5-0.606=0.894/仿真0.894

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captzs|  楼主 | 2017-12-20 11:52 | 只看该作者
续上,用型号运放仿真。

型号运放.GIF (28.13 KB )

型号运放.GIF

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captzs|  楼主 | 2017-12-21 10:00 | 只看该作者
荔枝来而无人知,莫非教科书竟无语疑咽,然而仿真件凭何算出?二姨帝子今安在?悠悠!不如,无声胜有声。

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