gain bandwidth produkt

Je wil een bandbreedte van 40kHz, en je wil een gain van 20, dus wil je een GBW van 800kHz (40kHz*20). Dus een opamp met een GBW van 1MHz zou voldoende moeten zijn

Twee dingen: GBW en Slewrate.

Eerst GBW: Dit is de maximale frequentie die de opamp nog kan verwerken bij een gain van 1. Als de gain verdubbelt, halveert de frequentie.

Dus, voor je 40Khz te laten werken bij een gain van 20 betekent dat de opamp 40Khz * 20 = 800Khz bij een gain van 1 moet kunnen verwerken. Je moet dus een opamp hebben die een GBW van minimaal 800KHz heeft. Bij voorkeur deze 2x zo groot nemen om de opamp 'headroom' te geven. Dus, een GBW van +- 1.5MHz zal volstaan.

Er is nog een andere belangrijke factor: Slewrate. Je zegt 20x versterken. Dus je moet kijken wat de uitgangsspanning van de opamp gaat zijn. Hiervoor Vpiek-piek nemen. Dan van een sinus bij die Vpp en 40Khz bepalen wat de steilste deltaV/deltaT is. De "slewrate" van de opamp moet hoger zijn en is doorgaans opgegeven als Volts per microseconde.

Als je ompamp's slew niet hoog genoeg is, kan 'ie het uitgangssignaal ingangssignaal niet bijhouden.

Voor wat je nodig hebt, zou ik een high-end audio opamp nemen, die voldoen aan beide parameters. OPA4132, TLE2142 o.i.d.

Bedankt voor de reacties, dit maakt het weer een stuk duidelijker!

Wat meer informatie:

Ik heb een signaal van 40khz (+- 1khz) Deze heeft een Vp.p. van 12V mee. Dit signaal word verzonden door onze transducer-zender, maar onze transducer-ontvanger krijgt een signaal binnen met ongeveer 300mVp.p (max).
Na mijn versterker komt een multiplier dus 300mVp.p. is dan erg mager zonder versterking. Ik dacht dus zelf een versterking van ongeveer 20x te nemen.

De GBW is dus afhankelijk van mijn versterking en kan ik nu eenvoudig berekenen maar de Slewrate is nog wat lastiger.

De uitgangsspanning van mijn opamp word dus ongeveer 6V (max). Nu moet ik hier een signaal van simuleren en de eerste afgeleide bepalen (het steilste punt)?
Deze slewrate vergelijk ik dan met datasheets om zo de opamp te kiezen?

Zelf heb ik nog een ander topic gevonden met een aantal voorkeur op-amps:

CA3140, CA3140A
LF155/355

Deze hadden allemaal vrij hoge GBW's

Omdat dit een schoolproject is en het budget laag is moet ik hier ook rekening mee houden.

Hierna moet ik dezelfde schakeling gaan bouwen met discrete componenten, maar dat word mijn volgende mijlpaal.

Was het GBW niet het product van versterking en bandbreedte waarbij de responsie -3dB is (de 3 dB bandbreedte)?

Ik kan me ook niet voorstellen dat de versterker met een GBW van 1MHz en A van 1, op frequenties boven de 1 MHz helemaal niet meer zal werken..

Slew rate (in V/us) had toch betrekking op 't uitgangssignaal, en niet op de input?

ehh ... GBW is niet noodzakelijk 1 punt. GBW is een grafiek !.

Het is niet juist dat als de gain verdubbeld de frequentie halveert. Ten eerste is dat niet noodzakelijk lineair en ten tweede hoeft dat niet 1:1 te verlopen ook.
Bij de eerste opamps was dat zo , maar moderne opamps zijn intern veelal frequentie gecompenseerd en dan gaat die vlieger niet meer op. Trouwens gbw is meestal nog temperatuurafhankelijk ook .

Gbw kan je gebruiken om opamps te klasseren. niks meer.

Dus als je 20 keer wilt versterken bij 40 khz heb je zeker ene opamp nodig met een gbw hoger dan 800 KHz..
pak maar direct ene die het dubbele aankan..

Merk ook op dat de maximum uitslag van de uitgang van een opamp vanaf een bepaalde frequentie omlaag gaat.

Een veel interessantere karakteristiek is de open-loop gain (A) tegen frequentie.
op die grafiek kijk je gewoon welke frequentie je wilt versterken en je weet direct welke maximale versterking de opamp kan halen. De eigenlijk gain haal je omlaag door je tegenkoppeling. dus zolang je gewenste gain voor die frequentie lager is dan wat de opamp daar kan leveren zit je snor.

een mooie datasheet is die van de op27. daar staan al die grafiekjes mooi in.

Ik zie in de grafiek dat de versterking max 45x mag zijn bij de op27. Erg handige grafiek. Ik zocht even bij farnell naar de op27 en krijg enorme prijsverschillen (tussen de 3,51 en de 36,98). Is dus een best prijzige opamp! Hoe komt het dat het verschil in prijs zo groot is?

Ik zie ook dat de slew-rate van de op27 2.8 is, is dit nu wel of niet noodzakelijk?

Op 15 november 2007 17:49:53 schreef prowl:
Ik zocht even bij farnell naar de op27 en krijg enorme prijsverschillen (tussen de 3,51 en de 36,98). Is dus een best prijzige opamp! Hoe komt het dat het verschil in prijs zo groot is?

Zie de achtervoegsels en de datasheet.
En de lijst laat ook OP27x zien!

Max input offset en temp range bepalen de prijs.

Lekker wegblijven bij die OP's!
Veeel te duur..

Gebruik iets van een TLE207x (1,2 of 4).

Futurlec:
OP27GP: $1.50
OP275GP: $2.90

Op 15 november 2007 17:49:53 schreef prowl:
Ik zie ook dat de slew-rate van de op27 2.8 is, is dit nu wel of niet noodzakelijk?

Dan moet je kijken hoe snel je uitgangsspanning moet variëren.
De frequentie is 40 kHz, de gewenste uitgangsspanning was, ik dacht, 6Vpp? Dat is dus een amplitude van 3V.
Als je even een schetsje maakt van de 40 kHz sinus met een periode van 25 µs en een top van 3V, zie je gemakkelijk dat de spanning in de nuldoorgang ongeveer 0,75V per µs verandert. Dat is dus je minimaal benodigde slew rate.

Formule: slew rate van de sinus is 2*pi*f*Ut (in V/s; voor V/µs mag je nog door 10⁶ delen).