Ancho de Banda Óptimo del TIA
f−3dB = √(fGBW / (2π · Rf · Cin))
Respuesta rápida
Esta calculadora resuelve f−3dB = √(fGBW / (2π × Rf × Cin)) para Ancho de Banda. Con Ganancia-Ancho de Banda 10 MHz, Resistencia de Realimentación 2.2 MΩ, Capacitancia de Entrada 100 pF, el resultado es 85.05 kHz. Resuelve en 4 direcciones, así que introduces los valores que tienes y obtienes el que necesitas.
Calculadora
Fórmula
Descripción
Cuando un amplificador de transimpedancia se compensa para máxima planitud, su ancho de banda en lazo cerrado alcanzable es la media geométrica entre el producto ganancia-ancho de banda del amplificador y el polo de la red de realimentación. Esto fija el límite de velocidad de una entrada de fotodiodo: una mayor ganancia (Rf más grande) o más capacitancia de entrada reduce el ancho de banda, mientras que un amplificador operacional más rápido lo aumenta.
Variables
- f−3dB — Ancho de banda en lazo cerrado (Hz)
- fGBW — Producto ganancia-ancho de banda del amplificador (Hz)
- Rf — Resistencia de realimentación (Ω)
- Cin — Capacitancia de entrada total (F)
Notas prácticas
El ancho de banda escala solo con la raíz cuadrada del GBW, por lo que duplicar la velocidad requiere 4× el GBW. Hay un compromiso directo ganancia-ancho de banda: aumentar Rf para más ganancia de transimpedancia reduce el ancho de banda.
Símbolos y unidades
| Símbolo | Significado | Unidad por defecto | Unidades aceptadas |
|---|---|---|---|
| f3dB | Ancho de Banda | kHz | Hz, kHz, MHz, GHz |
| fGBW | Ganancia-Ancho de Banda | MHz | Hz, kHz, MHz, GHz |
| Rf | Resistencia de Realimentación | MΩ | mΩ, Ω, kΩ, MΩ |
| Cin | Capacitancia de Entrada | pF | pF, nF, µF, mF, F |
Paso a paso
- 1. Datos conocidos: Ganancia-Ancho de Banda 10 MHz, Resistencia de Realimentación 2.2 MΩ, Capacitancia de Entrada 100 pF
- 2. La relación: f−3dB = √(fGBW / (2π × Rf × Cin))
- 3. Sustituir: fGBW = 10 MHz, Rf = 2.2 MΩ, Cin = 100 pF
- 4. Resultado: Ancho de Banda = 85.05 kHz
Ejemplos resueltos
Rango mínimo
Datos: Ganancia-Ancho de Banda 100 kHz, Resistencia de Realimentación 100 kΩ, Capacitancia de Entrada 1 pF
Resultado: Ancho de Banda = 0.3989 MHz
Rango bajo
Datos: Ganancia-Ancho de Banda 1 MHz, Resistencia de Realimentación 1 MΩ, Capacitancia de Entrada 10 pF
Resultado: Ancho de Banda = 126.2 kHz
Típico
Datos: Ganancia-Ancho de Banda 10 MHz, Resistencia de Realimentación 2.2 MΩ, Capacitancia de Entrada 100 pF
Resultado: Ancho de Banda = 85.05 kHz
Rango alto
Datos: Ganancia-Ancho de Banda 100 MHz, Resistencia de Realimentación 10 MΩ, Capacitancia de Entrada 1 nF
Resultado: Ancho de Banda = 39.89 kHz
Rango máximo
Datos: Ganancia-Ancho de Banda 1 GHz, Resistencia de Realimentación 100 MΩ, Capacitancia de Entrada 10 nF
Resultado: Ancho de Banda = 12.62 kHz
Resolver para cada variable
Resolver Ancho de Banda
Ganancia-Ancho de Banda 100 kHz, Resistencia de Realimentación 100 kΩ, Capacitancia de Entrada 1 pF → 0.3989 MHz
Resolver Ganancia-Ancho de Banda
Ancho de Banda 100 Hz, Resistencia de Realimentación 100 kΩ, Capacitancia de Entrada 1 pF → 0.006283 Hz
Resolver Resistencia de Realimentación
Ancho de Banda 100 Hz, Ganancia-Ancho de Banda 100 kHz, Capacitancia de Entrada 1 pF → 1.59 × 10⁶ MΩ
Resolver Capacitancia de Entrada
Ancho de Banda 100 Hz, Ganancia-Ancho de Banda 100 kHz, Resistencia de Realimentación 100 kΩ → 15.92 µF
Cómo varía Ancho de Banda con Ganancia-Ancho de Banda
| Ganancia-Ancho de Banda (entrada) | Ancho de Banda (resultado) |
|---|---|
| 1 MHz | 26.9 kHz |
| 2.5 MHz | 42.53 kHz |
| 5 MHz | 60.14 kHz |
| 7.5 MHz | 73.66 kHz |
| 10 MHz | 85.05 kHz |
| 15 MHz | 104.2 kHz |
| 20 MHz | 120.3 kHz |
| 40 MHz | 0.1701 MHz |
| 70 MHz | 0.225 MHz |
| 100 MHz | 0.269 MHz |
El mismo resultado en otras unidades
| Unidad | Valor |
|---|---|
| Hz | 85050 |
| kHz | 85.05 |
| MHz | 0.08505 |
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¿Cómo se calcula Ancho de Banda Óptimo del TIA?
Usa f−3dB = √(fGBW / (2π × Rf × Cin)). Con Ganancia-Ancho de Banda 10 MHz, Resistencia de Realimentación 2.2 MΩ, Capacitancia de Entrada 100 pF, Ancho de Banda resulta 85.05 kHz.
¿Cuál es la fórmula de Ancho de Banda Óptimo del TIA?
La fórmula es f−3dB = √(fGBW / (2π × Rf × Cin)). Cuando un amplificador de transimpedancia se compensa para máxima planitud, su ancho de banda en lazo cerrado alcanzable es la media geométrica entre el producto ganancia-ancho de banda del amplificador y el polo de la red de realimentación.
¿Cómo se obtiene Ganancia-Ancho de Banda conociendo los demás valores?
Despeja Ganancia-Ancho de Banda: con Ancho de Banda 100 Hz, Resistencia de Realimentación 100 kΩ, Capacitancia de Entrada 1 pF, Ganancia-Ancho de Banda es 0.006283 Hz.
¿Cómo se obtiene Resistencia de Realimentación conociendo los demás valores?
Despeja Resistencia de Realimentación: con Ancho de Banda 100 Hz, Ganancia-Ancho de Banda 100 kHz, Capacitancia de Entrada 1 pF, Resistencia de Realimentación es 1.59 × 10⁶ MΩ.
¿Qué unidades usa Ancho de Banda Óptimo del TIA?
Ancho de Banda se muestra en Hz, kHz, MHz. Los valores se guardan internamente en unidades base del SI, así que puedes mezclar prefijos sin convertir a mano.
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