带宽扩展
与配置为相同增益的单个放大器相比，实现复合放大器的主要优点之一是带宽更宽。
参考图3和图4，假设我们有两个独立的放大器，每个放大器的增益带宽积(GBWP)为100 MHz。将它们组合成一个复合配置，整个组合的有效 GBWP将会增加。在单位增益时，复合放大器的-3 dB带宽要高出约27%，尽管有少量峰化。在更高增益下，这种优势变得越发明显。
图3. 单位增益复合放大器
图4. 单位增益时的-3 dB带宽改善情况
图5显示了增益为10的复合放大器。请注意，复合增益通过R1和R2设置为10。AMP2周围的增益设置为约3.16，迫使AMP1的有效增益与此相同。在两个放大器之间平均分配增益可以产生最大可能的带宽。
图5. 复合放大器的增益配置为10
图6比较了增益为10的单个放大器的频率响应与配置为同样增益的复合放大器的频率响应。在这种情况下，复合放大器的-3 dB 带宽高出约300%。这怎么可能？
图6. 增益为10时的-3 dB带宽改善情况
有关具体示例，请参阅图7和图8。我们要求系统增益为40 dB，使用两个相同的放大器，每个放大器的开环增益为80 dB，GBWP为100 MHz。
图7. 分配增益以获得最大带宽
图8. 单个放大器的预期响应
为使组合实现最高可能带宽，我们将在两个放大器之间平均分配所需的系统增益，每个放大器需提高20 dB的增益。因此，将AMP2的闭环增益设置为20 dB会迫使AMP1的有效闭环增益同样达到20dB。采用这种增益配置，两个放大器在开环曲线上的工作点均低于任何一个在40dB增益时的工作点。因此，与同样增益的单个放大器解决方案相比，复合放大器在增益为40 dB时将具有更高的带宽。
虽然看似相对简单且易于实现，但在设计复合放大器时应采取适当的措施来获得尽可能高的带宽，同时不能牺牲组合的稳定性。在实际应用中，放大器有非理想特性，而且可能不完全相同，这就要求使用适当的增益配置来保持稳定性。另外应注意，复合增益将以-40 dB/十倍频程的速度滚降，因此在 两级之间分配增益时必须小心。
在某些情况下，平均分配增益可能无法做到。就此而言，要在两个放大器之间均等分配增益，AMP2的GBWP必须始终大于或等于AMP1的GBWP，否则将导致峰化，并且可能导致电路不稳定。在AMP1 GBWP必须大于AMP2 GBWP的情况下，在两个放大器之间重新分配增益通常可以校正不稳定性。在这种情况下，降低 AMP2的增益会导致AMP1的有效增益提高。结果是AMP1闭环带宽降低，因为其在开环曲线上的工作点提高，而AMP2闭环带宽提高，因为其在开环曲线上的工作点降低。如果充分应用AMP1 的减速和AMP2的加速，复合放大器的稳定性就会恢复。
本文选用 AD8397 作为输出级(AMP2)，与各种精度的放大器AMP1 连接以展示复合放大器的优势。AD8397是一款高输出电流放大器，可提供310 mA电流。
表1. 不同放大器组合的带宽扩展，增益为10，VOUT = 10 V p-p V
OUT = 10 V p-p放大器单个放大器带宽 (kHz)复合放大器带宽 (kHz)带宽扩展%ADA40913094213AD8676165517213AD85996282674325
带宽扩展
与配置为相同增益的单个放大器相比，实现复合放大器的主要优点之一是带宽更宽。
参考图3和图4，假设我们有两个独立的放大器，每个放大器的增益带宽积(GBWP)为100 MHz。将它们组合成一个复合配置，整个组合的有效 GBWP将会增加。在单位增益时，复合放大器的-3 dB带宽要高出约27%，尽管有少量峰化。在更高增益下，这种优势变得越发明显。
图3. 单位增益复合放大器
图4. 单位增益时的-3 dB带宽改善情况
图5显示了增益为10的复合放大器。请注意，复合增益通过R1和R2设置为10。AMP2周围的增益设置为约3.16，迫使AMP1的有效增益与此相同。在两个放大器之间平均分配增益可以产生最大可能的带宽。
图5. 复合放大器的增益配置为10
图6比较了增益为10的单个放大器的频率响应与配置为同样增益的复合放大器的频率响应。在这种情况下，复合放大器的-3 dB 带宽高出约300%。这怎么可能？
图6. 增益为10时的-3 dB带宽改善情况
有关具体示例，请参阅图7和图8。我们要求系统增益为40 dB，使用两个相同的放大器，每个放大器的开环增益为80 dB，GBWP为100 MHz。
图7. 分配增益以获得最大带宽
图8. 单个放大器的预期响应
为使组合实现最高可能带宽，我们将在两个放大器之间平均分配所需的系统增益，每个放大器需提高20 dB的增益。因此，将AMP2的闭环增益设置为20 dB会迫使AMP1的有效闭环增益同样达到20dB。采用这种增益配置，两个放大器在开环曲线上的工作点均低于任何一个在40dB增益时的工作点。因此，与同样增益的单个放大器解决方案相比，复合放大器在增益为40 dB时将具有更高的带宽。
虽然看似相对简单且易于实现，但在设计复合放大器时应采取适当的措施来获得尽可能高的带宽，同时不能牺牲组合的稳定性。在实际应用中，放大器有非理想特性，而且可能不完全相同，这就要求使用适当的增益配置来保持稳定性。另外应注意，复合增益将以-40 dB/十倍频程的速度滚降，因此在 两级之间分配增益时必须小心。
在某些情况下，平均分配增益可能无法做到。就此而言，要在两个放大器之间均等分配增益，AMP2的GBWP必须始终大于或等于AMP1的GBWP，否则将导致峰化，并且可能导致电路不稳定。在AMP1 GBWP必须大于AMP2 GBWP的情况下，在两个放大器之间重新分配增益通常可以校正不稳定性。在这种情况下，降低 AMP2的增益会导致AMP1的有效增益提高。结果是AMP1闭环带宽降低，因为其在开环曲线上的工作点提高，而AMP2闭环带宽提高，因为其在开环曲线上的工作点降低。如果充分应用AMP1 的减速和AMP2的加速，复合放大器的稳定性就会恢复。
本文选用 AD8397 作为输出级(AMP2)，与各种精度的放大器AMP1 连接以展示复合放大器的优势。AD8397是一款高输出电流放大器，可提供310 mA电流。
表1. 不同放大器组合的带宽扩展，增益为10，VOUT = 10 V p-p V
OUT = 10 V p-p放大器单个放大器带宽 (kHz)复合放大器带宽 (kHz)带宽扩展%ADA40913094213AD8676165517213AD85996282674325
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