读好书《运算放大器参数解析与LTspice应用仿真》06 闭环回路带宽案例
<div class='showpostmsg'> 本帖最后由 1nnocent 于 2021-5-20 17:37 编辑<p>既然提到了privilege，那就来说说我的高傲在哪。</p>
<p>我之前设计过一个信号放大电路，但是带宽达不到要求，找了很久没有找到问题，后面我就放弃了。</p>
<p>写到这里，我的高傲已经尽数体现了。</p>
<p> </p>
<p>在看<strong><span style="color:#3498db;">2.8.4闭环回路带宽案例</span></strong>之前我始终搞不懂我之前设计的那个放大器到底为什么达不到要求，明明是按照增益带宽积算的，但一到要求的频率点幅值就衰减了，达不到要求。</p>
<p>案例中出现的问题：案例使用AD8505设计信号调理电路，输入幅值为±10mV，频率为10kHz的正弦信号，同相放大6倍。芯片增益带宽积为95kHz，六倍放大，理论带宽可达15.8kHz，但是实际输出时10kHz频点输出幅值为95mV，约为理论输出幅值120mV的0.79倍，衰减了2dB左右。原理图如下：</p>
<p>作者对电路进行了瞬态分析，和AC分析，得出该芯片在此频点达不到设计要求，建议换用芯片AD8628后达到设计要求。</p>
<p> </p>
<p>尽管使用仿真软件得出了结论，但还是不明白其中的道理，这里就用自己的理解来解释一番。</p>
<p> </p>
<p>为了说明方便这里也进行了仿真，如下图：</p>
<p>我们都知道理想幅频特性曲线在极点处是一个折线，这里假设这个折点是一段弧线（实际上就是弧线）后面可以验证。</p>
<p>图中<span style="color:#e74c3c;">1》3》4</span>是理想的幅频特性曲线（<span style="color:#e74c3c;">红色箭头线</span>），3是折点；而<span style="color:#e74c3c;">1》2》4</span>是实际的幅频特性曲线（<span style="color:#2ecc71;">绿色实线</span>）是弧线不是折线。</p>
<p>我们现在回到案例中，如果幅频特性去向是理想的（即图中<span style="color:#e74c3c;">1》3》4</span>）那么在10kHz频点时是可以达到要求的，因为看图可知理想的曲线在这个频点没有衰减。现在我们使用实际的幅频特性曲线（绿色实线），由图中可以明显看到10kHz频点时输出信号是有衰减的。</p>
<p>图中1点是开始衰减的点，2点是理想曲线折点3对应实际曲线上的点，由图中的白色表格可以看到1点和2点各自的频率增益信息，易得两点之间增益差为3dB，评率差为10.9kHz，看到这里我们可以知道案例中所谓的15.8kHz的带宽中实际上是有11kHz的频段长度是有出现衰减的。看到这里是不是就有答案了？</p>
<p> </p>
<p>现在我们来验证实际的幅频特性曲线是弧线不是折线。前面我们有得出案例中10kHz频点时输出信号为理论的0.79倍，衰减了2dB。现在给出10kHz点与上图1点的仿真图片：</p>
<p>可以在图中看到10kHz时信号衰减了2.2dB左右，与案例中所得的2dB相近，得出实际的幅频特性曲线是弧线的结论。</p>
<p>所以解决的办法只有换用增益带宽积更高的芯片，使这段弧线在要求频点之外才能符合设计需求，这时候仿真软件就可以很容易得判断出来芯片是否能达到设计要求。</p>
<p>这下也解决了我对之前那个放大器不符合要求的疑问。</p>
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<p>当时虽然通过换增益带宽积更高的芯片解决了问题，但是对其中的道理并不懂。</p>
<p>LTspice软件不错，比multisim好用，multisim仿这种电路，最容易收敛了</p>
<p>这种一个经验一个经验收获的感觉真不错。加油。</p>
qwqwqw2088 发表于 2021-5-20 21:32
LTspice软件不错，比multisim好用，multisim仿这种电路，最容易收敛了
<p>是的Multisim我基本上不用，LTspice也有TI的芯片就好了，或者说Tina也出一本这样的书哈哈哈</p>
soso 发表于 2021-5-21 09:05
这种一个经验一个经验收获的感觉真不错。加油。
<p>书上的案例也快没了哈哈哈</p>
1nnocent 发表于 2021-5-21 09:06
书上的案例也快没了哈哈哈
<p>哈哈 ，你设计中发掘发掘，我们也问问作者啥时整下一本书。</p>
soso 发表于 2021-5-21 09:14
哈哈 ，你设计中发掘发掘，我们也问问作者啥时整下一本书。
<p>期待作者的下一本书</p>
1nnocent 发表于 2021-5-21 09:05
是的Multisim我基本上不用，LTspice也有TI的芯片就好了，或者说Tina也出一本这样的书哈哈哈
<p>TI 的很多芯片可在官网下载SPICE模型，导入LTspice之后进行仿真，导入的方法参考<strong>5.3.3 SPICE新模型导入</strong>。</p>
<p>从他人的经验中进一步分析，总结，与再分享是很好的学习习惯，做硬件都是一步步来的，感谢评论与分享。</p>
人为现象 发表于 2021-5-21 22:51
TI 的很多芯片可在官网下载SPICE模型，导入LTspice之后进行仿真，导入的方法参考5.3.3 SPICE新模型导入。 ...
<p>还可以导入模型，那确实很方便啊，那这个应该是目前用过的最好用的仿真软件了。</p>
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