学模拟+《运算放大器噪声优化手册》读书笔记之四

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第4章Spice 噪声分析导论，此章中使用到了电路仿真包“TINA Spice”来分析运放电路，此软件可以从ti观望中下载。本章内容，介绍TINA噪声分析并且展示对运放宏模型可以精确模拟噪声的证明过程。特别需要知道的是有些模型可能不能正确的模拟噪声，所以需要用简单的测试程序来验证这一点。我们自己可以用离散噪声源和通用运放来开发自己的模型。 1. 在TINA Spice中运行噪声分析 运行噪声分析前，最好先运行DC节点分析来保证电路连接正确（别到头来发现电路都给画错了那就很有挫败感了），如果设备工作异常需要检查电源和地的连接。 选择适合自己应用的频率是很重要的。当在频谱密度曲线上放置带宽限制那么总噪声积分精会收敛，这种情况下，频谱密度曲线带宽被运放增益带宽极限所限制。 2.测试运放模型噪声精度 大部分现代模型可以精确地描述噪声，然而有一些较老的模型不能正确的模拟噪声。 TINA Spice中可以增加输出测量节点，用于生成噪声图。其中，输入元的具体形式不重要，可选为正弦波 接下来再进行噪声分析，这里不细表，都是TINA Spice软件的一些相关操作 3.建立自己的噪声源 噪声模型由运放、电压噪声源和电流噪声源组成，此节利用了一个通用运放和分立噪声源来建立模型。 噪声源的配置这里不表。注意的是在通用运放模型中需编辑一些AC参数，具体的就是需要输入开环增益（规格书中以dB形式给出，转换为线性增益即可，不要告诉我不会转哈）和主极点。 4.分析第3章中的电路 这里不细说了。 5.反馈电容仿真实例 通常运放电路试用反馈电容来限制带宽。限制运放带宽可以减少噪声，所以增加反馈电容是减少噪声的常用手段之一。电容在面对“高频”AC信号时表现为短路。所以对于高频信号，电容将会短路反馈电阻。当反馈电阻被短路时，噪声增益将会减少到单位增益。 接下来将反馈电容滤波器和外置滤波器电路进行了对比分析。结果显示，外置滤波器在衰减噪声上更有效率反馈电容滤波器对于高增益放大器更有效果。高频时，反馈电容只会将增益衰减到单位增益。外置滤波器效果与增益无关，却增大了输出阻抗，故外置滤波器适用于下一级为高阻抗的情况。 最后本章小结： 1）TINA SPICE可以用作仿真运放电路的噪声频谱密度和总噪声。 2）需要先验证模型是否精确，然后才可以信赖仿真结果。 3）测试DC工作点。如果设备没有有效地DC工作点，噪声仿真不能正常工作 4）根据应用调整仿真频率范围。如果有限制带宽的滤波器存在，总噪声应该有一个最终的收敛值 5）在运放噪声模型不存在的情况下，可以自己开发模型 6）电压电流噪声源用来产生噪声。输入1/f和带宽噪声电平 7）需要在通用运放模型中输入开环增益和主极点