我为运用挑选的放大器
的数据手册一起规则了小信号带宽和大信号带宽，它们是适当不同的标准。我怎么确认信号是小信号仍是大信号?
当谈到放大器的带宽时，咱们评论的其实是运用小信号模型的放大器频率呼应。该模型的导出条件是电路在偏置点周围是线性的;换言之，其增益坚持稳定，与施加的信号无关。假如信号满足小，该模型会十分有用，其与实践状况的误差简直难以检测。
一切人都喜爱运用这个模型，因为它简化了规划和剖析进程。假如运用大信号模型——即包含一切非线性方程——电路将变得复杂无比，至少对我这样的俗人是如此。1因而，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，即使最小的实践信号也会稍稍改动晶体管电路(例如运算放大器)的偏置点。信号越大，就越难以疏忽非线性效应，其最显着的表现是失真。在某一点，因为信号过快且过大，使得放大器到达其压摆率限值——适当于放大器输出的最大改变率，通常用V/µs表明。压摆率到达限值之后，放大器就会落后，当信号开端斜坡下降时，放大器没有到达信号峰值，最终的成果就是信号起伏比预期要小。在该点时，放大器大致到达了大信号带宽。一般来说，这产生在低于小信号带宽的频率，信号确认无疑地产生了最大的失真。但信号不会忽然产生完全失真，而是逐步添加失真的起伏和频率。当失真超越体系的容限时，咱们能够说信号过大。
图1.当一个80 MHz放大器到达大信号带宽条件时，输出信号(赤色)便不再能跟从3 MHz输入正弦波(绿色)。
那么，咱们怎么知道放大器满足快，能够处理某个信号呢?首要，像往常相同，保证小信号带宽关于所需增益是满足的。然后，检查数据手册中的大信号带宽标准(或图形)。假如没有供给，最简略的方法是回到基本原理，运用以下公式核算：
SR [V/µs] = Peak_Amplitude × 6.28 × Frequency [MHz]
压摆率[V/µs] = 峰值起伏 × 6.28 × 频率[MHz]
一条管用的经历法则是挑选压摆率比所需值大10倍的放大器。然后，看看数据手册中所需频率和起伏下的失真曲线，保证信号对放大器而言满足小。
例如，作为电压跟从器的ADA4807-1选用±5 V电源供电时，具有225 V/µs的压摆率。尽管放大器的小信号带宽约为180 MHz，但关于2 V p-p信号，放大器将不能超越36 MHz。关于4 V p-p信号，理论限值将降低到大约18 MHz。别的，压摆率通常用阶跃来丈量，低于阶跃时，内部压摆增强电路会发动以改进树立时刻，但对正弦信号的呼应实践上或许略低(在2 V p-p下，数据手册规则的大信号带宽为28 MHz)。典型特性部分中的失真图显现了谐波失真随频率和起伏而进步的状况，由此能够确认您是否能运用更快、更高和更强的信号。
作者简介
Gustavo Castro
ADI公司线性产品部分运用工程师
Gustavo Castro [gustavo.castro@analog.com]是马萨诸塞州威明顿市线性和精细技术部分的运用工程师。其主要爱好是精细信号调度和电子仪器的模拟与混合信号规划。2011年参加ADI公司之前，他在National Instruments从事高性能数字万用表和精细直流源规划作业达10年。Gustavo具有墨西哥蒙特利技术学院电子体系学士学位和美国东北大学微体系与资料硕士学位。他具有三项专利。
