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标题: 评价Spice模型不能仅考虑直流与交流性能 [打印本页]

作者: admin 时间: 2014-10-11 15:06
标题: 评价Spice模型不能仅考虑直流与交流性能
在使用Spice以前，评价其直流与交流性能是成功的关键。但模型评价不应仅限于此，设计者还应了解，当有源器件模型在非线性区域工作时的执行情况以及有怎样的关键交流指标。这些参数很难或不可能通过数据资料来验证，因为数据资料并未给出在器件通往电源轨的放大器输出级非线性区上工作时的指标。
　　而运放则拥有关于最大及最小输出电压摆幅的直流指标。首先，模型应给出输出电压接近一个电源轨时的失真，因为饱和会使输出波形失真（假设为非轨至轨运放）。其次，让放大器在电源轨上工作会引起称为限幅的明显失真。数据资料给出的失真数据尤其未包括在电源轨上工作时的情况，因此设计者必须确定允许有怎样的失真，以及当在接近电源轨的区域上工作时会出现怎样的失真等。收集失真数据是一件艰苦的实验室工作，但当您在正弦波形中看不出有失真时，则失真小于2%。因此如果您能辨别出这种失真，则您的眼睛就是一块仪表。
　　将OPA132配置成增益为10的放大器，图1显示输入为1.45V正弦波时的输出波形。坏消息是，恰好能看到出现限幅，因此您应该断定正弦波含有大于2%的失真。好消息是，模型未包括限制输出电压摆幅的电路。

　　
另一个重要参数是CMR（共模抑制）。将一个运放配置成差分放大器（4个电阻等于1 kΩ）并具有与1V正弦波源相连的公共输入，所得数据如图2所示。
　　图2显示OPA132 Spice模型的CMR数据。-100dB的低频截断与数据资料上给出的参数有关。模型断点发生在1.5 kHz频率上，而数据资料给出的断点则发生在0.7 kHz左右的频率上。模型的CMR幅度在大约8 MHz时开始截止，但数据资料上给出的CRM则一直以 -20 dB/decade（-20 dB/10倍频程）的速度下降。Spice模型的此项参数偏离了数据资料上给出的数据，但在您放弃模型以前请考虑，您可能不会将此运放用于含有频率大于10 kHz左右的信号，因此高频CMR并不重要。设计者可忽略这种断点差别而进行手动计算，或选择另外一个模型。

　　没有哪一个Spice模型是完美的，半导体设计者虽能用精心编制的Spice程序来设计并仿真IC，但用这些程序并不总是能得到所期望的IC。Spice像其他任何工具一样也并不完备，因此您必须考虑到其缺点。您的计算尺虽有舍入和读数误差，但却能帮助您设计很多电路。成功的关键是须了解工具的能力，避开其缺点并使工作顺利进行。

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