Wie die Gain Bandwith berechnen?

[Peter Z. (Gast)]

Hallo,
habe hier eine Schaltung zur Verstärkung des Signals einer schnellen 
Photodiode. Der OP = OPA847 wird als invertierender Verstärker 
betrieben.
In den Datenblätter ist meistens die sogenannte Gain Bandwith angegeben, 
das ist das Bandbreite * Verstärkungs Produkt.
Nehmen wir mal an, der Widerstand in der Gegenkopplung hat 1k, wie kann 
ich mit diesem Wert die Verstärkung berechnen?
Ich brauche ja einen Zahlenwert für die Verstärkung, um über das 
Bandbreite * Verstärkungs Produkt dann die Bandbreite berechnen zu 
können.

In den üblichen Schaltungen aus dem Lehrbuch habe ich ja zwei 
Widerstände, die Verstärkung ist dann -R1/R2 beim invertierenden 
Verstärker und 1+R1/R2 beim nicht invertierenden Verstärker. Hier in 
dieser Schaltung habe ich nur einen Widerstand. Wie ist die Verstärkung 
zu berechnen?

[mhh (Gast)]

Die Fotodiode ist Dein 2. Widerstand, den Du suchst. Und der ist nicht 
immer gleich...

[Kai Klaas (Gast)]

Was dich hier interessiert ist wohl die Noise Gain. Mit ihr wird auch 
das Eigenrauschen und die Offsetspannung des OPamp verstärkt. Man erhält 
sie, indem man annimmt, daß diese Stördignale am "+"-Eingang anliegen.

Die Noise Gain ist für niedrigege Frequenzen praktisch gleich 1, da die 
Fotodiode in Sperrichtung sehr hochohmig ist. Für höhere Frequenzen 
tritt allerdings die Sperrschichtkapazität der Fotodiode in Erscheinung, 
weswegen die Noise Gain bei sehr hohen Frequenzen sehr stark ansteigen 
kann.

Oft sieht man dekompensierte OPamp in solchen Schaltungen, die stabil 
erst ab einer Mindestverstärkung arbeiten. Diese Schaltungen scheinen 
auf den ersten Blick fehldimensioniert, wenn man von der DC Noise Gain 
ausgeht. Für höhere Frequenzen steigt die Noise Gain aber deutlich an 
und liegt im Bereich der Grenzfrequenz, wo solche Verstärker dann 
gewöhnlich schwingen, deutlich über der Mindestverstärkung.

Achtung, solche Schaltungen werden oft instabil, wenn man in die 
Gegegnkopplung eine Phase Lead Kapazität einfügt.

Kai Klaas

[Purzel H. (hacky)]

Wie schnell soll's denn sein ? Mit diesen Schaltungen ist bei 10MHz oder 
so langsam Schluss.

[Gast (Gast)]

http://cds.linear.com/docs/Design%20Note/dn399f.pdf
http://cds.linear.com/docs/LT%20Magazine/LTMag-V15N04-02-LTC6241-42-Wright.pdf