新闻中心

EEPW首页 > 技术方案 > 用于电压反馈放大器的SPICE运算放大器宏模型的开发

用于电压反馈放大器的SPICE运算放大器宏模型的开发

作者:时间:2011-10-13来源:电子产品世界

  一个电压反馈宏模型可以仿真共同效果,如瞬态响应、频率响应、电压噪声和输入/输出压摆率(slew rate)限制。接下来我们将以实例模型详尽描述每个级和相关实际器件的行为。这里没有提供完整的晶体管原理图,客户可以利用充分提取的模型进行精确的仿真来开发宏模型。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/124416.htm

  第一个关于运算宏模型的技术是由Boyle在1974年开发的,仅使用了两个晶体管、几个二极管和线性元件。[1]电阻、电容、电感器和电压/电流控制源等线性元件的仿真远远快于有源元件(active element),并可用来提供极点、零点和任意增益。采用DC模型,可以用一个电压控制电压源作,同时可以增加电阻以更好地表示输入和输出阻抗。电容、电感、二极管和晶体管可以提供适当的交流响应。欲了解更多关于仿真模型的开发信息,请参见参考文献Alexander和Bowers[2]和[3]。他们的模型如本例后面所述。

  ISL28133是一个采用电压反馈拓扑结构的零漂移运算。其增益带宽积为400kHz,压摆率为0.2V/微秒,电源电流为18μA。图1显示了一个五级模型,它代表了实际电路框图。这些级包括输入、增益、频率整形、输出和噪声模块。

  图1. ISL28133宏模型框图

  (图字:输入级,增益级,频率整形级,输出级,噪声模块)

  输入级

  零漂移的输入级如图2所示。100μA的电流源“I2”馈送pmos输入对。一般情况下,I2应选择低于静态电流。请记住,ISL28133的典型电源电流(RL=open)仅为18μA。然而,很小的I2(约10μA)将使输入电压噪声过大而无法仿真。这将在后面的噪声分析部分讨论。选择I2=100μA,并使用I1进行补偿。Cin1和Cin2是输入共模电容,Cdiff是差模输入电容。

  图2. 输入级

  增益级

  这一级可以执行模型中的一些重要功能

  1)本级设置该部分的DC增益。所有后续级均可提供增益。

  2)可实现压摆率限制。

  3)在AC特性中增加主极点(dominant pole)。

  4)将信号从以电源作为参考量的两个电压水平移位至一个以中点作为参考量的单电压。

  5)限制输出。

  参见图3,Ga是电路(block)G1和G2的增益。Gb是电路G3和G4的增益。


上一页 1 2 3 4 5 6 7 下一页

关键词: 放大器 3D器件

评论

技术专区

关闭