Elektrik ve elektronik

İşlemsel Yükselteç Bant Genişliği ve Değişim Hızı Hesaplayıcı

Bant genişliğini, sinüs için gerekli değişim hızını ve genlik veya frekans sınırlarını tahmin edin.

Girdiğiniz değerler

Sonuçlarınız

Tahmini küçük sinyal bant genişliği: —

Gürültü kazancı: —

Gerekli değişim hızı: —

Değişim hızıyla sınırlı sinüs frekansı: —

Değişim hızıyla sınırlı maksimum genlik: —

Tahmini kazanç azalması: —

Tepki eğrisi

Eğri bant genişliği modelini gösterir. Kesikli fSR çizgisi girilen genliğin değişim sınırını işaretler; bozulma simülasyonu değildir.

FormülBW ≈ GBW / NG

İşlemsel yükseltecin bant genişliğini ve sinüs dalgası değişim hızı gereksinimini kontrol edin

Yükseltecin modellenen küçük sinyal bant genişliğini, istenen çıkış sinüs dalgası için gereken gerilim değişim hızıyla karşılaştırın. Bant genişliği tahmini, tek kutuplu gerilim geri beslemesi yaklaşımını ve devrenin gürültü kazancını kullanır. Değişim hızı hesapları çıkış genliğini ve frekansı bağımsız olarak kullanır. Araç bozulmayı simüle etmez; belirli bir elemanın kararlılığını, giriş aralığını, çıkış gerilim salınımını, besleme gerilimini veya yüklenmesini kontrol etmez.

Adım adım

Eviren veya evirmeyen çalışmayı seçip sinyal kazancının büyüklüğünü girin. Eviren kazanç için pozitif bir büyüklük girin; evirmeyen kazanç en az 1 olmalıdır. İlgili eleman koşullarındaki kazanç-bant genişliği çarpımını MHz, gerilim değişim hızını ise V/µs olarak girin.
Frekansı kHz olarak ve istenen çıkış genliğini girin. Bu genliği tanımlamak için Vpk, Vpp veya Vrms seçin. Genlik çıkış sinyaline aittir; dolayısıyla devrenizin sinyal kazancı birim olmadıkça giriş genliğini girmeyin.
Bant genişliğini, gereken gerilim değişim hızını, değişim hızıyla sınırlanan frekansı ve kazanç azalmasını birlikte okuyun. Durum göstergesi, modelde hangi eşiğin aşıldığını belirtir. Frekansı bant genişliğiyle karşılaştırmak için eğriyi kullanın; ardından gerçek elemanın kararlılık, çıkış salınımı ve yük gereksinimlerini ayrı olarak kontrol edin.

Ayarlar ve sınırlar

Sinyal kazancı ve gürültü kazancı: Evirmeyen devrede gürültü kazancı sinyal kazancına eşittir. Eviren devrede gürültü kazancı 1 + sinyal kazancının büyüklüğüdür. Tahmini bant genişliği GBW'nin gürültü kazancına bölünmesiyle bulunur; dolayısıyla eşit sinyal kazancı büyüklükleri bu iki bağlantı düzeninde aynı bant genişliğini vermez.
Genliğin tanımlanma biçimi: Sinüs dalgası için Vpp = 2 × Vpk ve Vrms = Vpk / √2 olur. Gereken gerilim değişim hızı 2πf × Vpk'dir. Tanımlama biçimini değiştirmek girilen sayının yorumunu değiştirir; aynı fiziksel dalga biçimini tanımlamak istiyorsanız sayıyı da güncelleyin.
Model sınırları ve frekans yanıtı: Bant genişliği yaklaşık −3 dB noktasıdır; bu noktanın altında kazancın düz kalacağını garanti etmez. Yanıt eğrisi bant genişliğine bağlı kazanç azalmasını gösterir. Kesikli değişim hızı işaretçisi, girilen genliğin teorik eşiğini belirtir; bu eğriye değişim hızı kaynaklı bozulma eklemez veya bozulmasız çalışmayı doğrulamaz.

Uygulamalı örnek

Evirmeyen kazancı 10, GBW = 1 MHz, gerilim değişim hızını 0.5 V/µs ve çıkış genliğini 1 Vpk seçin. Frekans 10 kHz iken bant genişliği 100 kHz, gereken değişim hızı 0.0628319 V/µs ve modellenen kazanç azalması −0.0432137 dB olur.

Beklenen sonuç
f	SRreq	ΔG	Vpk,max
10 kHz	0.0628319 V/µs	−0.0432137 dB	7.95775 Vpk
100 kHz	0.628319 V/µs	−3.0103 dB	0.795775 Vpk

Genliği değiştirmeden frekansı 100 kHz'e artırın. Gereken değişim hızı 0.628319 V/µs olur ve girilen değişim hızını aşar; bant genişliği modeli ise −3.0103 dB verir. Bu genlik için değişim hızıyla sınırlanan frekans yaklaşık 79.5775 kHz'dir. Bunlar ayrı kısıtlardır; çıkış genliğini azaltmak bant genişliğini değiştirmeden değişim hızı sınırını iyileştirir.

Sorular ve sorun giderme

Eviren kazanç 10 neden daha düşük bant genişliği gösteriyor?

Gürültü kazancı 11 olduğundan aynı 1 MHz GBW yaklaşık 90.9091 kHz bant genişliği verir. Sinyal kazancının eksi işareti evirmeyi temsil eder; gürültü kazancını negatif yapmaz. Alana kazancın büyüklüğünü girin.

Maksimum genlik sonucu besleme sınırlarında kırpılmayı kontrol ediyor mu?

Yalnızca girilen frekansta girilen değişim hızını, seçtiğiniz genlik tanımlama biçiminde kontrol eder. Çıkış salınımı, yük akımı ve giriş ortak mod sınırları bu modelin kapsamı dışındadır. Değişim hızı açısından uygun bir genlik, gerçek yükselteç için yine de elde edilemez olabilir.

Kazanç azalmışken durum neden sınırlar içinde olduğunu söyleyebiliyor?

Durum yalnızca frekans bant genişliğini aştığında veya gereken değişim hızı girilen hızı aştığında değişir. Kazanç bu noktadan önce sürekli olarak düşer. Tam olarak modellenen bant genişliğinde azalma zaten yaklaşık −3 dB'dir; kabul edilebilir düzlüğü ve çalışma payını uygulamanızın gereksinimlerine göre değerlendirin.