深度理解运放增益带宽积

  大家好，我是工程师看海。

增益带宽积是运算放大器的重要参数之一，指的是运放的增益和带宽的乘积，这个乘积是个常数，且等于运放的开环增益穿越0dB的时候的频率。

以运放opa2333为例，在datasheet中可以查到GBW这个参数，是350kHz。在开环增益频率曲线中可以看到，当增益穿越0dB时对应的频率也是350kHz.

G是闭环增益（计算GBW时按放大倍数算），BW是运放的带宽限制。也有的材料说Gain是开环增益，其实单独对于增益带宽积而言，带宽频点的开环增益和闭环增益非常接近，可以近似认为是一样的，下文就介绍具体原因。

我们以同相放大电路为例进行具体分析，下图是同相比例放大电路的示意图，它的闭环放大倍数A：

F是反馈系数，G和F的计算过程在以前的文章中有过详细介绍。

《虚短虚断是怎么来的？长篇好文介绍深度负反馈》

https://www.dianyuan.com/eestar/article-4845.html

如果闭环放大倍数是100，手册中GBW是350kHz，那么理论上带宽BW=350/100=3.5kHz。

下图画出了开环增益频率曲线Go和闭环增益频率曲线Gc，Go和Gc的交点处，二者大小相等，闭环增益Gc相比于低频时20log(1/F)下降了3dB，此时的频率Fc就是3dB带宽。当频率低于Fc时，开环增益Go和闭环增益Gc不同，当频率超过Fc时二者大小一样 ；随着频率继续增大，Go、Gc曲线穿越0dB时的频率即为增益带宽积。

我们重新设置放大电路的电阻，得到一个新的增益Gc’，见上图，我们再取一个闭环增益Gc’，Gc’降低3dB与Go相交时的频率为Fc’，如果把纵坐增益换成放大倍数A，那么A(Gc)与Fc的乘积约等于A(Gc’)与Fc’的乘积，这个乘积就是常数GBW。