放大器带宽该如何选择？小信号还是大信号？

电路艺术

放大器带宽该如何选择？小信号还是大信号？ [复制链接]

 

 

我为应用选择的放大器的数据手册同时规定了小信号带宽和大信号带宽，它们是相当不同的规格。我如何确定信号是小信号还是大信号？

当谈到放大器的带宽时，我们讨论的其实是使用小信号模型的放大器频率响应。该模型的导出前提是电路在偏置点周围是线性的；换言之，其增益保持恒定，与施加的信号无关。如果信号足够小，该模型会非常有效，其与实际情况的偏差几乎难以检测。

所有人都喜欢使用这个模型，因为它简化了设计和分析过程。如果使用大信号模型——即包括所有非线性方程——电路将变得复杂无比，至少对我这样的凡人是如此。因此，小信号模型和正弦信号将复杂性降低到一个可处理的水平。

但严格说来，即便最小的实际信号也会稍稍改变晶体管电路（例如运算放大器）的偏置点。信号越大，就越难以忽略非线性效应，其最明显的表现是失真。在某一点，由于信号过快且过大，使得放大器达到其压摆率限值——相当于放大器输出的最大变化率，通常用V/µs表示。压摆率达到限值之后，放大器就会落后，当信号开始斜坡下降时，放大器尚未达到信号峰值，最后的结果便是信号幅度比预期要小。在该点时，放大器大致达到了大信号带宽。一般来说，这发生在低于小信号带宽的频率，信号确定无疑地发生了最大的失真。但信号不会突然发生彻底失真，而是逐渐增加失真的幅度和频率。当失真超过系统的容限时，我们可以说信号过大。

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