Question

模电求救~若设计一个放大倍数为100的放大电路，信号频率为100KHZ，用lm324可以吗？为什么？

请提供满足设计要求的运算放大器器件型号。

Answer 1

不行，因为LM324的增益带宽积太小了，典型值为1.2M(1.2X10^6)。
运算放大器中增益带宽积GBW是一个很实用的技术指标：
GBW=Avxfh
式中Av为放大电路的的增益，fh为放大电路的上限频率，该公式表示运放选定后，电路增益Av和上限频率fh的乘积是一个常数值。
按此数据，用LM324放大100KHZ交流信号，其最大增益为：
(1.2x10^6)/(10^5)=12

Answer 2

方案1：LM324带宽增益积为1MHz，在100kHz频率下增益不超过10倍，芯片内有4片，可以组成4级放大，每级3.2倍，4级总增益可以达到100倍。
方案2：用高速运放LM318或者LF357，带宽增益积15MHz，一级放大100倍勉强达标。如果用2级级联，每级放大10倍效果更好。
如果能买到带宽更大的运放，一级即可达标。

追问

额，大神，为什么楼上的那位网友说不行，你又提出了个方案说可以啊？还有，照你这么说，是不是所有的运放都可以通过几个级联在一起消除增益和带宽的矛盾啊？望大神详解，拯救小弟~

追答

因为你只提出了带宽增益要求，没有其他条件，理论上只要在100kHz条件下还能有放大量的器件都可以通过多级级联来实现。
如果还有其他条件还得另外考虑，比如说要求有一定的输出电压幅度，就得考虑另一个指标：转换速率，LM324的速度是1V/us，如果100kHz正弦波有1V的幅度，那么上升下降的最大速度为：2派乘100k=0.628V/us，324尚能应付，要是输出1.5V以上，那肯定就不行了，只能出个像三角波的东西，而LM318速率达70V/us，对付它们毫不吃力。另外324的交越失真在频率越高时问题越严重。
一个电路设计需要有众多的技术要求，尽管有时没有提出，但是并不是没有底线。在工程上通常有经典应用选择，324是不太用于超过音频频率范围的。
但是你提的问题是：如果就选定了324，问可不可以，从条件到问题，那么答案只能说“可以”，谁要说不可以，那么用实践检验真理，我马上就可用324搭出一个符合设计条件的实际电路供你测量指标！不过，这个只是抬杠，并不是工程选择。
另外提醒，TL082,084的带宽增益积为3MHz，在100kHz频率下即使不加负反馈也只能获得30倍放大，用一级也是不够的。084的优点是管脚与你熟知的324完全相同，而用一级LM318或LF357是比较正宗的设计方案。

追问

谢谢大神又一次详细的解答~我看应该这么回答：如果考虑级联的话，lm324是可以满足设计要求的，只需用3个运放级联就行。如果不考虑级联，那就可以考虑换用LM318或LF357，因为LM318和LF357的增益带宽积是****和****，可以满足设计要求（额，理由还不是很会说，再次求大神解答，保证追加财富值！）就这样的模式行么？

追答

应该这样说：如果只考虑增益指标要求，只要用多级324就能达到，如果还要考虑输出动态（幅度）失真等指标，用318，357更加合适。
学过负反馈和运放的都知道，运放很多分析结论都建立在深度负反馈的基础上的，何谓深度，至少要一个数量级，即100kHz下开环增益150倍的LM318，如果用负反馈压到15倍以下，那么很多指标都能理想化了，所以在方案2中，建议用两级会更理想，尽管一级也是可以实现的。同样，如果把30倍增益的TL084的增益压到3.2倍，代替324做4级级联，也是比较理想的状态。要不要达到理想状态，在工程设计上有很多考量，比如说造价，体积，调试方便等，所以不同的工程师会有不同的方案。

Answer 3

不行,带宽不够是其一,同时压摆率也无法满足要求,要求低的话,可以用TL082、TL084代替足已，稍高一些的话，用TL072等尽可以满足要求了。

追问

这些型号的运放会不会太高级、太偏僻了啊？有没有像lm324这样常见的的运放啊？最好是lm、CF、UA、LF开头的，谢谢~

追答

TL084就很普通,是一种通用运放,现在价格已经很便宜了,在网上都可以淘得到,二手的也可以用.LM324会出现失真的.

Answer 4

请问题主是西南交大的吗

Answer 5

西南交大的学长或者学姐你好。