Bande Passante d'un Amplificateur de Transimpédance

f3dB = √(GBW / (2π × Rf × Cf))

Réponse rapide

Cette calculatrice résout f_3dB = √(GBW / (2π × Rf × Cf)) pour Bande Passante −3 dB. Avec GBW de l'Ampli Op. 22 MHz, Résistance de Contre-Réaction 10 kΩ, Condensateur de Contre-Réaction 100 pF, le résultat est 1.871 MHz. Elle résout dans 3 directions : saisissez les valeurs connues et obtenez celle qui manque.

Calculateur

Bande Passante −3 dB (MHz)
—

Formule

f_3dB = √(GBW / (2π × Rf × Cf))

Description

Un amplificateur de transimpédance (TIA) convertit le courant d'une photodiode ou d'un capteur en tension à l'aide d'une résistance de contre-réaction Rf. Le condensateur de contre-réaction Cf est nécessaire à la stabilité, car la capacité de la photodiode et Rf créent un pôle susceptible de provoquer des oscillations. La bande passante à −3 dB du TIA dépend du produit gain-bande passante (GBW) de l'amplificateur opérationnel, de la résistance de contre-réaction et de la capacité de contre-réaction. Un Rf plus élevé donne plus de gain (V = I × Rf) mais réduit la bande passante. C'est le compromis fondamental gain-bande passante dans la conception d'un TIA.

Variables

  • f_3dB — Bande passante à −3 dB de l’amplificateur (Hz)
  • GBW — Produit gain-bande passante de l’amplificateur opérationnel (Hz)
  • Rf — Résistance de contre-réaction de transimpédance (Ω)
  • Cf — Condensateur de contre-réaction pour la stabilité (F)

Notes pratiques

Pour une réponse de Butterworth (maximalement plate), réglez Cf = √(Cd/(2π × GBW × Rf)), où Cd est la capacité d'entrée totale (photodiode + parasites). La bande passante résultante est f_3dB = √(GBW/(2π × Rf × Cd)). Applications TIA typiques : récepteurs à fibre optique (Rf = 5-50 kΩ, BP = 100 MHz − 10 GHz), spectroscopie (Rf = 1-100 MΩ, BP = 1-100 kHz), détecteurs de particules (Rf = 100 kΩ − 10 MΩ).

Symboles et unités

Symbole Signification Unité par défaut Unités acceptées
f Bande Passante −3 dB MHz Hz, kHz, MHz, GHz
GBW GBW de l'Ampli Op. MHz Hz, kHz, MHz, GHz
Rf Résistance de Contre-Réaction kΩ mΩ, Ω, kΩ, MΩ
Cf Condensateur de Contre-Réaction pF pF, nF, µF, mF, F

Étape par étape

  1. 1. Données connues: GBW de l'Ampli Op. 22 MHz, Résistance de Contre-Réaction 10 kΩ, Condensateur de Contre-Réaction 100 pF
  2. 2. La relation: f_3dB = √(GBW / (2π × Rf × Cf))
  3. 3. Substitution: GBW = 22 MHz, Rf = 10 kΩ, Cf = 100 pF
  4. 4. Résultat: Bande Passante −3 dB = 1.871 MHz

Exemples résolus

Plage minimale

Données: GBW de l'Ampli Op. 0.22 MHz, Résistance de Contre-Réaction 100 Ω, Condensateur de Contre-Réaction 1 pF

Résultat: Bande Passante −3 dB = 18.71 MHz

Plage basse

Données: GBW de l'Ampli Op. 2.2 MHz, Résistance de Contre-Réaction 1 kΩ, Condensateur de Contre-Réaction 10 pF

Résultat: Bande Passante −3 dB = 5.917 MHz

Typique

Données: GBW de l'Ampli Op. 22 MHz, Résistance de Contre-Réaction 10 kΩ, Condensateur de Contre-Réaction 100 pF

Résultat: Bande Passante −3 dB = 1.871 MHz

Plage haute

Données: GBW de l'Ampli Op. 0.22 GHz, Résistance de Contre-Réaction 100 kΩ, Condensateur de Contre-Réaction 1 nF

Résultat: Bande Passante −3 dB = 0.5917 MHz

Plage maximale

Données: GBW de l'Ampli Op. 2.2 GHz, Résistance de Contre-Réaction 1 MΩ, Condensateur de Contre-Réaction 10 nF

Résultat: Bande Passante −3 dB = 0.1871 MHz

Résoudre pour chaque variable

Résoudre Bande Passante −3 dB

GBW de l'Ampli Op. 0.22 MHz, Résistance de Contre-Réaction 100 Ω, Condensateur de Contre-Réaction 1 pF → 18.71 MHz

Résoudre Résistance de Contre-Réaction

Bande Passante −3 dB 100 kHz, GBW de l'Ampli Op. 0.22 MHz, Condensateur de Contre-Réaction 1 pF → 3.501 MΩ

Résoudre Condensateur de Contre-Réaction

Bande Passante −3 dB 100 kHz, GBW de l'Ampli Op. 0.22 MHz, Résistance de Contre-Réaction 100 Ω → 35.01 nF

Variation de Bande Passante −3 dB selon GBW de l'Ampli Op.

GBW de l'Ampli Op. (entrée) Bande Passante −3 dB (résultat)
4.84 MHz 0.3989 MHz
12.1 MHz 0.6308 MHz
24.2 MHz 0.8921 MHz
36.3 MHz 1.093 MHz
48.4 MHz 1.262 MHz
72.6 MHz 1.545 MHz
96.8 MHz 1.784 MHz
0.1936 GHz 2.523 MHz
0.3388 GHz 3.338 MHz
0.484 GHz 3.989 MHz

Le même résultat dans d’autres unités

Unité Valeur
Hz 1871000
kHz 1871
MHz 1.871
GHz 0.001871

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Questions fréquentes

Comment calculer Bande Passante d'un Amplificateur de Transimpédance ?

Utilisez f_3dB = √(GBW / (2π × Rf × Cf)). Avec GBW de l'Ampli Op. 22 MHz, Résistance de Contre-Réaction 10 kΩ, Condensateur de Contre-Réaction 100 pF, Bande Passante −3 dB vaut 1.871 MHz.

Quelle est la formule de Bande Passante d'un Amplificateur de Transimpédance ?

La formule est f_3dB = √(GBW / (2π × Rf × Cf)). Un amplificateur de transimpédance (TIA) convertit le courant d'une photodiode ou d'un capteur en tension à l'aide d'une résistance de contre-réaction Rf.

Comment trouver Résistance de Contre-Réaction en connaissant les autres valeurs ?

Isolez Résistance de Contre-Réaction : avec Bande Passante −3 dB 100 kHz, GBW de l'Ampli Op. 0.22 MHz, Condensateur de Contre-Réaction 1 pF, Résistance de Contre-Réaction vaut 3.501 MΩ.

Comment trouver Condensateur de Contre-Réaction en connaissant les autres valeurs ?

Isolez Condensateur de Contre-Réaction : avec Bande Passante −3 dB 100 kHz, GBW de l'Ampli Op. 0.22 MHz, Résistance de Contre-Réaction 100 Ω, Condensateur de Contre-Réaction vaut 35.01 nF.

Quelles unités utilise Bande Passante d'un Amplificateur de Transimpédance ?

Bande Passante −3 dB s’affiche en Hz, kHz, MHz, GHz. Les valeurs sont conservées en unités SI de base en interne, vous pouvez donc mélanger les préfixes sans conversion manuelle.

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