Larghezza di banda di guadagno prevista e effettiva dell'unità LM324N

Ho un LM324N configurato come follower della tensione di guadagno unitario. L'alimentazione a binario diviso +/- 4.5 V viene fornita utilizzando batterie AA. Sono consapevole che esistono opamp migliori, ma questo è solo a scopo di studio.

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Come esercizio di laboratorio, sto testando le prestazioni del circuito a varie frequenze di ingresso mantenendo una tensione di ingresso costante (onda sinusoidale 2V). Il circuito di prova è saldato su una scheda di prototipazione con tracce brevi.

Alle basse frequenze (ad es. 10kHz), il segnale di uscita segue da vicino il segnale di ingresso. Tuttavia, a 60kHz il segnale di uscita è distorto (simile a una forma d'onda triangolare) e ha un'ampiezza di circa il 70% del segnale di ingresso. A 1 MHz, l'uscita ha un'ampiezza di 0,1 V.

Leggendo la scheda tecnica, capisco che l'LM324N ha un prodotto con guadagno di larghezza di banda (GBP) di 1MHz, il che mi suggerisce che non dovrei aspettarmi un'attenuazione significativa del segnale a soli 60kHz. Un GBP di 1MHz suggerisce una larghezza di banda ideale di 1MHz con un guadagno di unità. È davvero realizzabile e / o ho fatto qualcosa di sbagliato?

Il prodotto con larghezza di banda di guadagno è una specifica di segnale ridotta . Si applica solo ai segnali in base ai quali i circuiti dell'amplificatore operazionale rimangono in un regime lineare. Questo è dell'ordine di 100mV o meno per uno stadio di ingresso differenziale convenzionale.

Con la frequenza relativamente alta di 2 V che stai applicando sei ben coinvolto in un ampio regime di segnali in cui gli effetti non lineari hanno la precedenza. La specifica che si applica in quel regime è la velocità di variazione dell'amplificatore.

Le limitazioni della velocità di risposta sono causate dalla velocità con cui le correnti di polarizzazione interne sono in grado di caricare le capacità interne (di compensazione).

$\mu$

$f_{SR} = \frac{0.5\cdot10^6}{2\cdot\pi\cdot2} \approx 40kHz$

Per vedere direttamente l'unità di guadagno in banda con è possibile ridurre l'ampiezza del segnale a forse 50mV.