同相+反相两级放大的稳定性问题

6320571

MF35_ 发表于 2024-7-23 11:00
两级的带宽百分百低于一级，不可能大于一级

通过合理的增益分配还是可以提高带宽的。但是这样做究竟还是不划算，因为放大器的失调和噪声性能也会随之变劣

MF35_

MT4S301 发表于 2024-7-23 11:25
错误的。
总共增益相同，将增益分散在2级，每一级的增益都是单级的0.5次方。对于主极点系统，增益×带宽 ...

你这个说法有一个前提，即
1.首先放大器必须是负反馈放大器，否则无从讨论增益带宽积和实际增益的关系
2.两个开环放大器环节必须复合工作，也就是两个开环放大器必须看作一个整体，负反馈作用于这个整体上，而不是单独作用于两部分

对于运放来说，就是必须组成复合放大器才能有这个结论，如果两个运放单独构成放大器再级联，则这个结论不成立。我知道这个说法是教科书上讲的，但教科书从来没讲过它的前提。

我说的“两级的带宽百分百低于一级，不可能大于一级”，指两个独立的放大器级联，即针对楼主的电路给出的结论（因为楼主说这样级联是为了提高带宽）

如果不相信，你可以用两个单独的放大器级联再计算

最简单的例子，两个相同的放大器，假设都是一阶低通响应，-3dB拐点就是Fcut，然后级联，整体就变成二阶响应了，这时候原来Fcut的位置变为-6dB了，也就是说-3dB的位置变低了。都不用搭电路，现在仿真软件这么方便，随便仿真一下就能得出结论

详细计算过程可参阅《模拟电子技术简明教程》元增民，清华大学出版社

MF35_

6320571 发表于 2024-7-23 11:26
通过合理的增益分配还是可以提高带宽的。但是这样做究竟还是不划算，因为放大器的失调和噪声性能也会随之 ...

你这个说法有一个前提，即
1.首先放大器必须是负反馈放大器，否则无从讨论增益带宽积和实际增益的关系
2.两个开环放大器环节必须复合工作，也就是两个开环放大器必须看作一个整体，负反馈作用于这个整体上，而不是单独作用于两部分

对于运放来说，就是必须组成复合放大器才能有这个结论，如果两个运放单独构成放大器再级联，则这个结论不成立。我知道这个说法是教科书上讲的，但教科书从来没讲过它的前提。

我说的“两级的带宽百分百低于一级，不可能大于一级”，指两个独立的放大器级联，即针对楼主的电路给出的结论（因为楼主说这样级联是为了提高带宽）

如果不相信，你可以用两个单独的放大器级联再计算

最简单的例子，两个相同的放大器，假设都是一阶低通响应，-3dB拐点就是Fcut，然后级联，整体就变成二阶响应了，这时候原来Fcut的位置变为-6dB了，也就是说-3dB的位置变低了。都不用搭电路，现在仿真软件这么方便，随便仿真一下就能得出结论

详细计算过程可参阅《模拟电子技术简明教程》元增民，清华大学出版社

longshort

MF35_ 发表于 2024-7-23 11:44
你这个说法有一个前提，即
1.首先放大器必须是负反馈放大器，否则无从讨论增益带宽积和实际增益的关 ...

同意您的説法，模擬示波器的通道放大器，就是這種例子，通道的縂帶寬總是小於每一級的帶寬。

6320571

MF35_ 发表于 2024-7-23 11:45
你这个说法有一个前提，即
1.首先放大器必须是负反馈放大器，否则无从讨论增益带宽积和实际增益的关系 ...

理解上好像有点出入
我对lz意图的理解是：他发现用TL082做成的单级增益为G的放大器无法达到他所期望的带宽，于是试图把这个增益G分摊到两个级联且独立的负反馈放大器上，且这两个放大器级联后的增益也为G。

MF35_

6320571 发表于 2024-7-23 12:37
理解上好像有点出入
我对lz意图的理解是：他发现用TL082做成的单级增益为G的放大器无法达到他所期望 ...

哦，这样一说就明白了，绕了个弯子

你的意思是两级放大实现与一级放大相同增益时，带宽会增加，这没毛病

我的意思是两个独立放大器级联，其带宽不会高于其中任何一个放大器，这也没毛病 ，所以就是大家的理解角度有区别

MT4S301

6320571 发表于 2024-7-23 11:26
通过合理的增益分配还是可以提高带宽的。但是这样做究竟还是不划算，因为放大器的失调和噪声性能也会随之 ...

致敬传奇声优.....扯远了，我的意思和您一样。楼主的出发点似乎也是这样。

MF35_

MT4S301 发表于 2024-7-23 13:09
致敬传奇声优.....扯远了，我的意思和您一样。楼主的出发点似乎也是这样。

已经明白了，咱们理解上有区别

您的意思是用两级实现和单级同样的增益，带宽会比使用单级时增加
我的意思是两级放大的总带宽低于其中任意一级的带宽

1996

MT4S301 发表于 2024-7-23 09:59
对授人以渔绝望了，现在开始授人以鱼。
楼主说说，要放大的信号带宽是多少？要具体的数字。
再告诉咱信号 ...

现在有两套方案，其实是毫伏表前置放大啦，因为缺乏使用设计经验，理论更是小白水平，但咱雄心壮志想把指标做到尽量最好不是，买高速器件/专用芯片倒是能又简单又好的做出来，但那就没意思了不是？目前简单做下也能用，但是想要优化就需要学习学习了。
困难主要是放大器带宽要平，表头部分都是100mV的，放大部分可以是10倍也可以是100倍，对应最小量程1mV/10mV，输入阻抗大于等于2MΩ
表头部分如下，用示波器看过运放的输出，相当于一个方波2Vp-p（正着过去两个整流二极管压降，反着回来又是俩，已经用肖特基管了）叠加一个150mVp-p正弦，表头部分的电路形式不是太想改，除非改了能大幅提高性能


手头器件包含：
        运放：OP27（数量2，GBW=8Mhz）和AD843（数量1，GBW=34Mhz）TL082（一堆）
        各式通用三极管（一堆），Ft高一些的大概也就9018这种水平的东西
        Jfet：BF988（数量5，贴片的，做实验得做板子），2sk30(试验过源极跟随，1M以内能用)，上古3DJ6/7(各一个，坏了没得换，不考虑)
       
        方案1：AD843做表头整流部分，满量程100mV（这个值是实验后频率特性比较好的值低于这个值频率特性太差，高于这个值改善不大，且这个值数字整一点好算），补偿前3%误差带宽约500kHz，补偿后3%误差带宽可以做到2MHz，其中的3%还是发生在300kHz附近的正误差，很不好处理，补偿前后的误差看下图，那放大器的目标就是2MHz内平直基本无误差，300kHz附近的正误差不行就口算补偿了



        方案2：OP27做表头整流，满量程100mV（理由同上），尝试过补偿，不过好像不太行，根据昨天学习的输出信号和压摆率的关系，原因应该出在OP27的SR太低的缘故，那么由前级放大器来补，尽量争取补偿到3%误差带宽500kHz

MT4S301

1996 发表于 2024-7-23 15:19
现在有两套方案，其实是毫伏表前置放大啦，因为缺乏使用设计经验，理论更是小白水平，但咱雄心壮志想把 ...

没想到是整流，整流我不熟。。只是略懂线性放大。。。
输入阻抗由R11决定上限，2M没指望了。
很关心你C9上端接的哪里。。

1996

MT4S301 发表于 2024-7-23 16:08
没想到是整流，整流我不熟。。只是略懂线性放大。。。
输入阻抗由R11决定上限，2M没指望了。
很关心你C ...

前面还有放大，输入阻抗在前面好远的 ，C1和R15并联，使用600p电容补偿前后的对比在上面，仔细调整下，3%误差应该还可以提高一些

小鬼头

楼主应该是这个毫伏表制作的延续：

http://www.crystalradio.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=2146733&extra=page%3D5

MT4S301

1996 发表于 2024-7-23 16:15
前面还有放大，输入阻抗在前面好远的 ，C1和R15并联，使用600p电容补偿前后的对比在上面，仔细调整 ...

你大学模电老师有没有说过运放反相输入脚对地不能有电容，，

1996

小鬼头 发表于 2024-7-23 16:16
楼主应该是这个毫伏表制作的延续：

http://www.crystalradio.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=2146733& ...

是的，基本结构目前变为，输入缓冲，分压选档位，然后再放大，最后整流

1996

MT4S301 发表于 2024-7-23 16:19
你大学模电老师有没有说过运放反相输入脚对地不能有电容，，

呃🤔，没说，但是自动控制原理老师把这个叫做相位超前校正，把这个正负输入倒过来一下就行，这么画是之前做了板，就在这个板上直接并一下试试效果