Largura de Banda Ótima do TIA
f−3dB = √(fGBW / (2π · Rf · Cin))
Resposta rápida
Esta calculadora resolve f−3dB = √(fGBW / (2π × Rf × Cin)) para Largura de Banda. Com Ganho-Largura de Banda 10 MHz, Resistência de Realimentação 2.2 MΩ, Capacitância de Entrada 100 pF, o resultado é 85.05 kHz. Resolve em 4 direções: introduza os valores que tem e obtenha o que falta.
Calculadora
Fórmula
Descrição
Quando um amplificador de transimpedância é compensado para planura máxima, a sua largura de banda em malha fechada atingível é a média geométrica do produto ganho-largura de banda do amplificador e do polo da rede de realimentação. Isto define o limite de velocidade de um andar de entrada de fotodíodo: mais ganho (Rf maior) ou mais capacitância de entrada reduzem a largura de banda, enquanto um amplificador operacional mais rápido a aumenta.
Variáveis
- f−3dB — Largura de banda em malha fechada (Hz)
- fGBW — Produto ganho-largura de banda do amplificador (Hz)
- Rf — Resistência de realimentação (Ω)
- Cin — Capacitância de entrada total (F)
Notas Práticas
A largura de banda escala apenas com a raiz quadrada do GBW, pelo que duplicar a velocidade exige 4× o GBW. Há um compromisso direto ganho-largura de banda: aumentar Rf para mais ganho de transimpedância reduz a largura de banda.
Símbolos e unidades
| Símbolo | Significado | Unidade predefinida | Unidades aceitas |
|---|---|---|---|
| f3dB | Largura de Banda | kHz | Hz, kHz, MHz, GHz |
| fGBW | Ganho-Largura de Banda | MHz | Hz, kHz, MHz, GHz |
| Rf | Resistência de Realimentação | MΩ | mΩ, Ω, kΩ, MΩ |
| Cin | Capacitância de Entrada | pF | pF, nF, µF, mF, F |
Passo a passo
- 1. Dados conhecidos: Ganho-Largura de Banda 10 MHz, Resistência de Realimentação 2.2 MΩ, Capacitância de Entrada 100 pF
- 2. A relação: f−3dB = √(fGBW / (2π × Rf × Cin))
- 3. Substituir: fGBW = 10 MHz, Rf = 2.2 MΩ, Cin = 100 pF
- 4. Resultado: Largura de Banda = 85.05 kHz
Exemplos resolvidos
Faixa mínima
Dados: Ganho-Largura de Banda 100 kHz, Resistência de Realimentação 100 kΩ, Capacitância de Entrada 1 pF
Resultado: Largura de Banda = 0.3989 MHz
Faixa baixa
Dados: Ganho-Largura de Banda 1 MHz, Resistência de Realimentação 1 MΩ, Capacitância de Entrada 10 pF
Resultado: Largura de Banda = 126.2 kHz
Típico
Dados: Ganho-Largura de Banda 10 MHz, Resistência de Realimentação 2.2 MΩ, Capacitância de Entrada 100 pF
Resultado: Largura de Banda = 85.05 kHz
Faixa alta
Dados: Ganho-Largura de Banda 100 MHz, Resistência de Realimentação 10 MΩ, Capacitância de Entrada 1 nF
Resultado: Largura de Banda = 39.89 kHz
Faixa máxima
Dados: Ganho-Largura de Banda 1 GHz, Resistência de Realimentação 100 MΩ, Capacitância de Entrada 10 nF
Resultado: Largura de Banda = 12.62 kHz
Resolver para cada variável
Resolver Largura de Banda
Ganho-Largura de Banda 100 kHz, Resistência de Realimentação 100 kΩ, Capacitância de Entrada 1 pF → 0.3989 MHz
Resolver Ganho-Largura de Banda
Largura de Banda 100 Hz, Resistência de Realimentação 100 kΩ, Capacitância de Entrada 1 pF → 0.006283 Hz
Resolver Resistência de Realimentação
Largura de Banda 100 Hz, Ganho-Largura de Banda 100 kHz, Capacitância de Entrada 1 pF → 1.59 × 10⁶ MΩ
Resolver Capacitância de Entrada
Largura de Banda 100 Hz, Ganho-Largura de Banda 100 kHz, Resistência de Realimentação 100 kΩ → 15.92 µF
Como Largura de Banda varia com Ganho-Largura de Banda
| Ganho-Largura de Banda (entrada) | Largura 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 |
O mesmo resultado noutras unidades
| Unidade | Valor |
|---|---|
| Hz | 85050 |
| kHz | 85.05 |
| MHz | 0.08505 |
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Como se calcula Largura de Banda Ótima do TIA?
Use f−3dB = √(fGBW / (2π × Rf × Cin)). Com Ganho-Largura de Banda 10 MHz, Resistência de Realimentação 2.2 MΩ, Capacitância de Entrada 100 pF, Largura de Banda dá 85.05 kHz.
Qual é a fórmula de Largura de Banda Ótima do TIA?
A fórmula é f−3dB = √(fGBW / (2π × Rf × Cin)). Quando um amplificador de transimpedância é compensado para planura máxima, a sua largura de banda em malha fechada atingível é a média geométrica do produto ganho-largura de banda do amplificador e do polo da rede de realimentação.
Como obter Ganho-Largura de Banda conhecendo os outros valores?
Isole Ganho-Largura de Banda: com Largura de Banda 100 Hz, Resistência de Realimentação 100 kΩ, Capacitância de Entrada 1 pF, Ganho-Largura de Banda é 0.006283 Hz.
Como obter Resistência de Realimentação conhecendo os outros valores?
Isole Resistência de Realimentação: com Largura de Banda 100 Hz, Ganho-Largura de Banda 100 kHz, Capacitância de Entrada 1 pF, Resistência de Realimentação é 1.59 × 10⁶ MΩ.
Que unidades usa Largura de Banda Ótima do TIA?
Largura de Banda é apresentado em Hz, kHz, MHz. Os valores são guardados internamente em unidades base do SI, pelo que pode misturar prefixos sem converter à mão.
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