안녕하세요
오늘은 Unity Gain Bandwidth에 대해서 정리해보겠습니다
우리가 알다시피 증폭기의 이득과 대역폭은 반비례관계에 있습니다
Unity Gain Bandwidth란?
증폭기의 이득이 1인 주파수, 0dB일 때의 주파수를 말합니다.
즉 개방루프 이득이 1인 입력신호의 주파수를 Unity Gain Bandwidth라고 합니다.
Open loop gain은 feedback loop에 구성요소가 없을 때 측정된 증폭기의 최대이득을 말합니다.
OP Amp에서 차동입력에서 보이는 주파수를 증가시키면 Open loop gain이 1로 떨어집니다.
이것 또한 Unity Gain Bandwidth라고 합니다.
이산고조파(Discrete harmonics) 예를 들어, 디지털신호의 경우 대역폭이 무한대일 수 있으므로 일부제한 주파수에서 대역폭을 차단해야합니다 증폭기는 모든 주파수를 수용할 수 있지만 주파수가 무한대에 가까워지면 이득이 0에 가까워집니다.
1. 광범위한 주파수를 수용할 수 있도록 Amplifier의 대역폭 최소화.
2. Unity Gain Bandwidth가 신호 대역폭보다 훨씬 큰지 확인.
Unity Gain Bandwidth를 결정하는 요소?
- Pole의 수 (Amplifier 전달함수)
- Feedback loop 또는 입력연결의 모든 반응요소
- Parasitics such as pad capacitance at the inputs and bond wire inductance
- 증폭기에 사용되는 모든 반도체 회로 요소의 구조
위 그림을 보시면 차단주파수가 되는 -3dB가 되는 대역폭을 Full-Power bandwidth라고 하고
Gain이 1이 되는 즉 0dB에서의 주파수까지의 대역폭을 Unity Gain Bandwidth라고 합니다.
수식을 살펴보면 Unity Gain Bandwidth 대역폭을 늘리려면 gm은 올리고 CL은 낮추는게 좋다는걸 확인할 수 있습니다.
gm의 경우 2는 상수, Oxide capacitance는 정해져있는 값이기 때문에 Id 전류를 바꿔주는게 가장 효율적이겠죠?ㅎ_ㅎ
제가 공부하고 있는 공대 대학원생 브이로그도 보러오세요 :)
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