实验七全差分运放的仿真方法

关于实验七全差分运放的仿真方法第1页，讲稿共13页，2023年5月2日，星期三1、了解和掌握全差分运放的各项指标的仿真方法。2、对全差分运放的各指标进行仿真，给出各指标的仿真结果。目标第2页，讲稿共13页，2023年5月2日，星期三Vdd=3.3V提示：进行仿真之前，对该基本运放进行直流扫描，确定工作点。本次实验课使用的运放第3页，讲稿共13页，2023年5月2日，星期三通过开环增益的仿真，我们将获得以下运放参数。开环增益：低频工作时(<200Hz)，运放开环放大倍数；增益带宽积GBW：随着频率的上升，A0会开始下降，A0下降至0dB时的频率即为GBW；相位裕度：为保证运放工作的稳定性，当增益下降到0dB时，相位的移动应小于180度，一般取余量应大于60度，即相位的移动应小于120度；仿真开环增益的电路如下页所示。开环增益的仿真第4页，讲稿共13页，2023年5月2日，星期三V1为幅度为1，相位为0的交流信号。E0与E1为两个压控电压源（VCVS），其增益分别为0.5与-0.5。e1net9net5VCVSnet7net16-0.5

.optionacout=0.probevdb(Vop,Von)vp(Vop,Von)开环增益的仿真第5页，讲稿共13页，2023年5月2日，星期三AC仿真结果示例第6页，讲稿共13页，2023年5月2日，星期三V2取幅度为1V且偏置于V0上的交流电压源。对电路进行AC分析。CMRR的值为:CMRR的幅值为=Vdb(Vop,Von)-Vdb(Vop)CMRR的相角为=Vp(Vop,Von)-Vp(Vop)CMRR的仿真第7页，讲稿共13页，2023年5月2日，星期三定义：PSRR可用下式表示：PSRR=20log[Av/(dVout/dVcc)]当双电源供电时，电路的参考点电位一般是零电位点（GND），此时应分别给出正电源Vcc和负电源Vss的PSRR；而对单电源供电情况，电路的参考点电位一般是GND，此时只要给出电源电压Vcc的PSRR即可。正电源电压用PSRR+，负电源电压用PSRR-表示。采用下页电路对电路的PSRR进行仿真。PSRR的仿真第8页，讲稿共13页，2023年5月2日，星期三电源对输出的增益：V0为Vcc=3.3V，V2为幅度为1，相位为0的AC源。进行AC分析PSRR的幅值：Vdb(Vop,Von)-Vdb(Vop)PSRR的相角：Vp(Vop,Von)-Vp(Vop)PSRR的仿真第9页，讲稿共13页，2023年5月2日，星期三定义：输出阻抗是指运放闭环应用时的输出阻抗，如果把闭环系统作为一个电压源来看，则输出阻抗即为该电压源的源电阻。对I2进行AC分析。Voutp的幅相频特性，即为输出阻抗的幅相频特性。输出阻抗的分析第10页，讲稿共13页，2023年5月2日，星期三转换速率：表示大信号工作时运放性能的一个重要参数，是运放输出电压对时间的变化率。图中，运放构成单位增益的反相放大器，输入端的V3为PWL，用于施加差分输入电压。转换速率仿真第11页，讲稿共13页，2023年5月2日，星期三注意：实际的运放指标仿真，要带上实际应用中所要连接的的等效负载。有兴趣的同学可以推导一下CMRR和PSR