Kleinsignalbandbreite OPV

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1 Antwort

Leider bin ich kein Experte, aber ich denke, dass in der ganzen Überlegung ein Denkfehler drin ist:

Wenn ein Opamp ein Signal von 10 MHz noch verzerrungsfrei verstärken kann, so hat er diese Eigenschaft bei einer beliebigen Außenbeschaltung. Von daher verstehe ich überhaupt nicht, warum du auf die Idee kommst, die GBW durch die Verstärkung zu teilen und dann eine Frequenz zu errechnen (10 MHz / 3 = 3,33 MHz)!

Deine eigentliche Frage zielt wohl darauf ab: Wie stark darf die Flankensteilheit meines Eingangssignals noch sein. Hier wäre die Überlegung "Division der Slew Rate durch den Verstärkungsfaktor" nocht richtig. Da das negative Signal keine Änderung der Ausgangsspannung hervorruft, muss man die Verstärkung bei dieser Überlegung nicht beachten.

Allerdings bekommt man aus der Slew Rate meines Wissens nur eine Information über die GBW und keine über die KBW.

Danke für die Antwort.

Also meine Überlegung war dass sich das Verstärkungs- Bandbreite- Produkt aus den beiden Faktoren V und f zusammen setzt und immer einen Konstanten Wert besitzt, also GBW = V * f = const. = 10MHz. Das bedeuted doch dass sich die Bandbreite f meines OPVs bei zunehmender Verstärkung V verkleinert. Oder liegt mein Problem schon darin, dass man die berechnete Frequenz nicht als Bandbreite bezeichnen darf?

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@Tom9099

Nun ja.

Die Großsignalbandbreite ergibt sich daraus, dass der Spannungsanstieg am Ausgang (Spannung zwischen Ausgang und Versorgungsspannung des OP) eines Operationsverstärkers begrenzt ist (Slew Rate).

Der steilste Spannungsanstieg eines Signals nimmt jedoch jeweils linear mit der Amplitude und der Frequenz zu, weswegen streng genommen "Ausgangsamplitude * f_max = const." gilt. Bei gegebener Ausgangsamplitude ist die GBW also unabhängig von V.

Da bei gegebener Eingangsamplitude die Ausgangsamplitude proportional zum Verstärkungsfaktor ist, gilt bei gegebener Eingangsamplitude: V * f = const.

Die GBW ist aber immer abhängig von der Signalamplitude!

Bereits bei variabler Eingangsamplitude gilt der Zusammenhang V * f = const. aber nicht mehr. Für einen Addier- oder Subtrahierverstärker, wo dann die verschiedenen Signale noch unterschiedliche Verstärkungsfaktoren haben, sollte man sich den Ausgang des Operationsverstärkers anschauen:

Dieser hat in deinem Fall die 3-fache Amplitude des Eingangssignals und einen Offset (der sich aber natürlich nicht auf die Steilheit des Ausgangssignals auswirkt). Die maximal mögliche Frequenz ist daher nur 1/3 so groß, wie wenn man einen Verstärkungsfaktor V=1 mit dem gleichen Eingangssignal hätte.

Die "Kleinsignalbandbreite" ist übrigens diejenige Frequenz, bei der ein Operationsverstärker selbst Signale mit "ausreichend kleiner" Amplitude nicht mehr richtig verstärken kann und daher Formeln wie V * f = const. für höhere Frequenzen nicht mehr gelten. Die Kleinsignalbandbreite ist unabhängig von der Großsignalbandbreite und kann aus dieser nich hergeleitet werden.

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