電氣與電子

運算放大器頻寬與轉換速率計算器

估算運放頻寬、正弦波所需轉換速率，以及振幅或頻率限制。

輸入參數

響應曲線

曲線顯示頻寬模型。fSR 虛線標出所輸入振幅對應的轉換速率限制；並非失真模擬。

公式BW ≈ GBW / NG

比較放大器模型的小訊號頻寬與所需輸出正弦波要求的壓擺率。頻寬估算採用單極點電壓回授近似和電路的雜訊增益。壓擺率計算獨立使用輸出幅度和頻率。本工具不模擬失真、不驗證穩定性，也不檢查具體元件的輸入範圍、輸出擺幅、電源電壓或負載。

選擇反相或同相工作模式，輸入訊號增益的幅值。反相增益應輸入正的幅值；同相增益必須至少為 1。根據元件的相關工作條件，輸入以 MHz 為單位的增益頻寬積和以 V/µs 為單位的壓擺率。
輸入以 kHz 為單位的頻率和所需輸出幅度。選擇 Vpk、Vpp 或 Vrms 來表示該幅度。幅度屬於輸出訊號，因此除非電路的訊號增益為單位增益，否則不要輸入輸入訊號的幅度。
結合頻寬、所需壓擺率、壓擺率限制頻率和增益下降一起讀取結果。狀態會指出超出了哪個模型閾值。利用曲線比較頻率與頻寬，再另行檢查實際元件的穩定性、擺幅和負載要求。

訊號增益與雜訊增益: 同相電路的雜訊增益等於訊號增益。反相電路的雜訊增益為 1 + 訊號增益幅值。估算頻寬等於 GBW 除以雜訊增益，因此這兩種拓樸即使訊號增益幅值相同，頻寬也不相同。
幅度表示方式: 對於正弦波，Vpp = 2 × Vpk，Vrms = Vpk / √2。所需壓擺率為 2πf × Vpk。改變表示方式會重新解釋已輸入的數值；若希望表示同一個物理波形，還應同時更新該數值。
模型限制與響應: 頻寬是近似的 −3 dB 點，並不保證低於該頻率時增益完全平坦。響應曲線顯示頻寬導致的增益下降。壓擺率虛線標記表示輸入幅度的理論閾值；它不會在曲線上疊加壓擺失真，也不保證無失真工作。

選擇同相增益 10、GBW = 1 MHz、壓擺率 0.5 V/µs 和輸出幅度 1 Vpk。在 10 kHz 時，頻寬為 100 kHz，所需壓擺率為 0.0628319 V/µs，模型的增益下降為 −0.0432137 dB。

預期結果
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

保持幅度不變，將頻率提高到 100 kHz。所需壓擺率變為 0.628319 V/µs，超過輸入的壓擺率，而頻寬模型給出 −3.0103 dB。該幅度的壓擺率限制頻率約為 79.5775 kHz。這是兩項獨立約束；減小輸出幅度可改善壓擺率限制，而不會改變頻寬。

它的雜訊增益為 11，因此同樣的 1 MHz GBW 對應約 90.9091 kHz 頻寬。訊號增益的負號表示反相，並不使雜訊增益為負。請在欄位中輸入增益幅值。

它僅檢查輸入頻率下輸入壓擺率所允許的幅度，並按所選幅度表示方式顯示。輸出擺幅、負載電流和輸入共模限制不屬於此模型。滿足壓擺率要求的幅度，實際放大器仍可能無法實現。

只有頻率超過頻寬或所需壓擺率超過輸入值時，狀態才會改變。增益在達到該點之前就已連續下降。恰好位於模型頻寬時，下降已約為 −3 dB；請根據應用要求判斷可接受的平坦度和工作裕量。