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)會hui怎zen樣yang影ying響xiang你ni的de電dian路lu並bing不bu總zong是shi顯xian而er易yi見jian。宏hong模mo型xing有you固gu定ding的de增zeng益yi帶dai寬kuan積ji。雖sui然ran你ni可ke以yi深shen入ru觀guan察cha這zhe些xie模mo型xing,當dang然ran最zui好hao不bu要yao瞎xia弄nong它ta們men。那na麼me你ni可ke以yi做zuo什shen麼me?
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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