網友教你:通過運算放大器模型來仿真增益帶寬
發布時間:2015-02-23 責任編輯:sherryyu
【導讀】運算放大器的增益帶寬積(GBW)huizenyangyingxiangnidedianlubingbuzongshixianeryijian。hongmoxingyougudingdezengyidaikuanji。suirannikeyishenruguanchazhexiemoxing,dangranzuihaobuyaoxianongtamen。namenikeyizuoshenme?
你可以使用SPICE中的通用放大器的模型來檢測你的電路對增益帶寬積的靈敏度。大多數基於SPICE的電路仿真器包含一個簡單的運算放大器模型,因此你很容易就可以修改。TINA的仿真界麵如圖1所示。

首先將DC開環增益設置為1M(120dB)。然後,主極點的頻率(單位為Hz)與其相乘將得到放大器的增益帶寬積(單位為MHz)。在這個例子中,10Hz的主極點對應10MHz的增益帶寬積。對於5MHz,10MHz和100MHz三種不同的增益帶寬積,圖2分別給出了對應的開環響應。

注意這個簡單的模型存在第二個極點(有些人稱它為不受歡迎的極點)。有時候,你會想要第二個極點處在一個非常高的頻率,比如說10GHz。對於任何合理的增益帶寬積,這將會形成一個理想的90°的相位裕量。在這個範例中,我將第二個極點設定為100MHz,等於我仿真時最大的增益帶寬積的值。在100MHz增益帶寬積的響應中,你可以看到第二個極點的影響,它將會使得開環響應在100MHz的地方開始彎曲。它使得單位增益帶寬大約為78MHz,和一個具有78MHz增益帶寬積的運算放大器的情況很相似。運算放大器的單位增益帶寬和增益帶寬積並不一定是相同的值。
對於有源濾波器的設計,很難判斷增益帶寬積的需求,它是一個可以應用這種技術的很好的例子。圖3中使用FilterPro來lai設she計ji切qie比bi雪xue夫fu濾lv波bo器qi,它ta會hui給gei出chu一yi些xie增zeng益yi帶dai寬kuan積ji值zhi的de推tui薦jian,然ran而er它ta的de設she計ji準zhun則ze可ke能neng會hui比bi一yi些xie情qing況kuang更geng嚴yan格ge。對dui於yu這zhe個ge設she計ji而er言yan,它ta推tui薦jian了le100MHz或更大的增益帶寬積來達到近乎理想的濾波器設計特性。如圖2所示,我設定三種增益帶寬積(5MHz,10MHz,100MHz)來對設計進行仿真。從結果中可以得出小於100MHz的增益帶寬積已經是符合要求的。對於最終的仿真,你應該使用你所選擇的運算放大器的宏模型。

使用了TINA中(zhong)的(de)參(can)數(shu)步(bu)進(jin)功(gong)能(neng),改(gai)變(bian)主(zhu)極(ji)點(dian)從(cong)而(er)改(gai)變(bian)增(zeng)益(yi)帶(dai)寬(kuan)積(ji)。其(qi)它(ta)仿(fang)真(zhen)器(qi)也(ye)有(you)類(lei)似(si)的(de)功(gong)能(neng)。當(dang)然(ran),也(ye)可(ke)以(yi)手(shou)動(dong)地(di)修(xiu)改(gai)參(can)數(shu)。無(wu)論(lun)是(shi)哪(na)種(zhong)方(fang)式(shi),改(gai)變(bian)通(tong)用(yong)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)的(de)增(zeng)益(yi)帶(dai)寬(kuan)積(ji)將(jiang)幫(bang)助(zhu)你(ni)洞(dong)察(cha)增(zeng)益(yi)帶(dai)寬(kuan)積(ji)對(dui)電(dian)路(lu)的(de)影(ying)響(xiang)。
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