Bande Passante Optimale du TIA
f−3dB = √(fGBW / (2π · Rf · Cin))
Réponse rapide
Cette calculatrice résout f−3dB = √(fGBW / (2π × Rf × Cin)) pour Bande Passante. Avec Produit Gain-Bande Passante 10 MHz, Résistance de Rétroaction 2.2 MΩ, Capacité d'Entrée 100 pF, le résultat est 85.05 kHz. Elle résout dans 4 directions : saisissez les valeurs connues et obtenez celle qui manque.
Calculateur
Formule
Description
Lorsqu'un amplificateur transimpédance est compensé pour une planéité maximale, sa bande passante en boucle fermée atteignable est la moyenne géométrique du produit gain-bande passante de l'amplificateur et du pôle du réseau de rétroaction. Cela fixe la limite de vitesse d'un étage d'entrée à photodiode : un gain plus élevé (Rf plus grand) ou une capacité d'entrée plus grande réduit la bande passante, tandis qu'un amplificateur opérationnel plus rapide l'augmente.
Variables
- f−3dB — Bande passante en boucle fermée (Hz)
- fGBW — Produit gain-bande passante de l'amplificateur (Hz)
- Rf — Résistance de contre-réaction (Ω)
- Cin — Capacité d'entrée totale (F)
Notes pratiques
La bande passante n'évolue qu'en racine carrée du GBW, donc doubler la vitesse nécessite 4× le GBW. Il existe un compromis gain-bande passante direct : augmenter Rf pour plus de gain de transimpédance abaisse la bande passante.
Symboles et unités
| Symbole | Signification | Unité par défaut | Unités acceptées |
|---|---|---|---|
| f3dB | Bande Passante | kHz | Hz, kHz, MHz, GHz |
| fGBW | Produit Gain-Bande Passante | MHz | Hz, kHz, MHz, GHz |
| Rf | Résistance de Rétroaction | MΩ | mΩ, Ω, kΩ, MΩ |
| Cin | Capacité d'Entrée | pF | pF, nF, µF, mF, F |
Étape par étape
- 1. Données connues: Produit Gain-Bande Passante 10 MHz, Résistance de Rétroaction 2.2 MΩ, Capacité d'Entrée 100 pF
- 2. La relation: f−3dB = √(fGBW / (2π × Rf × Cin))
- 3. Substitution: fGBW = 10 MHz, Rf = 2.2 MΩ, Cin = 100 pF
- 4. Résultat: Bande Passante = 85.05 kHz
Exemples résolus
Plage minimale
Données: Produit Gain-Bande Passante 100 kHz, Résistance de Rétroaction 100 kΩ, Capacité d'Entrée 1 pF
Résultat: Bande Passante = 0.3989 MHz
Plage basse
Données: Produit Gain-Bande Passante 1 MHz, Résistance de Rétroaction 1 MΩ, Capacité d'Entrée 10 pF
Résultat: Bande Passante = 126.2 kHz
Typique
Données: Produit Gain-Bande Passante 10 MHz, Résistance de Rétroaction 2.2 MΩ, Capacité d'Entrée 100 pF
Résultat: Bande Passante = 85.05 kHz
Plage haute
Données: Produit Gain-Bande Passante 100 MHz, Résistance de Rétroaction 10 MΩ, Capacité d'Entrée 1 nF
Résultat: Bande Passante = 39.89 kHz
Plage maximale
Données: Produit Gain-Bande Passante 1 GHz, Résistance de Rétroaction 100 MΩ, Capacité d'Entrée 10 nF
Résultat: Bande Passante = 12.62 kHz
Résoudre pour chaque variable
Résoudre Bande Passante
Produit Gain-Bande Passante 100 kHz, Résistance de Rétroaction 100 kΩ, Capacité d'Entrée 1 pF → 0.3989 MHz
Résoudre Produit Gain-Bande Passante
Bande Passante 100 Hz, Résistance de Rétroaction 100 kΩ, Capacité d'Entrée 1 pF → 0.006283 Hz
Résoudre Résistance de Rétroaction
Bande Passante 100 Hz, Produit Gain-Bande Passante 100 kHz, Capacité d'Entrée 1 pF → 1.59 × 10⁶ MΩ
Résoudre Capacité d'Entrée
Bande Passante 100 Hz, Produit Gain-Bande Passante 100 kHz, Résistance de Rétroaction 100 kΩ → 15.92 µF
Variation de Bande Passante selon Produit Gain-Bande Passante
| Produit Gain-Bande Passante (entrée) | Bande Passante (résultat) |
|---|---|
| 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 |
Le même résultat dans d’autres unités
| Unité | Valeur |
|---|---|
| Hz | 85050 |
| kHz | 85.05 |
| MHz | 0.08505 |
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Comment calculer Bande Passante Optimale du TIA ?
Utilisez f−3dB = √(fGBW / (2π × Rf × Cin)). Avec Produit Gain-Bande Passante 10 MHz, Résistance de Rétroaction 2.2 MΩ, Capacité d'Entrée 100 pF, Bande Passante vaut 85.05 kHz.
Quelle est la formule de Bande Passante Optimale du TIA ?
La formule est f−3dB = √(fGBW / (2π × Rf × Cin)). Lorsqu'un amplificateur transimpédance est compensé pour une planéité maximale, sa bande passante en boucle fermée atteignable est la moyenne géométrique du produit gain-bande passante de l'amplificateur et du pôle du réseau de rétroaction.
Comment trouver Produit Gain-Bande Passante en connaissant les autres valeurs ?
Isolez Produit Gain-Bande Passante : avec Bande Passante 100 Hz, Résistance de Rétroaction 100 kΩ, Capacité d'Entrée 1 pF, Produit Gain-Bande Passante vaut 0.006283 Hz.
Comment trouver Résistance de Rétroaction en connaissant les autres valeurs ?
Isolez Résistance de Rétroaction : avec Bande Passante 100 Hz, Produit Gain-Bande Passante 100 kHz, Capacité d'Entrée 1 pF, Résistance de Rétroaction vaut 1.59 × 10⁶ MΩ.
Quelles unités utilise Bande Passante Optimale du TIA ?
Bande Passante s’affiche en Hz, kHz, MHz. Les valeurs sont conservées en unités SI de base en interne, vous pouvez donc mélanger les préfixes sans conversion manuelle.
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