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：电子产品世界收藏

　　一个电压反馈放大器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3D器件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

　　第一个关于运算放大器宏模型的技术是由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放大器，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放大器。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

　　零漂移放大器的输入级如图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。