零偏移有源低通滤波器仿真

文章:John Dunn

在依赖模拟中依赖虚拟模型之前,必须将分配的属性与您的设计中的现实生活设备进行比较...

该草图用于零偏移,两个杆低通滤波器描述于本系列的第1部分。它的传递函数和代数计算的滚动结果没有特别的。滚关结果也在多SIM Spice中复制。

低通滤波器素描和卷口结果 图1此零偏移偏光滤波器的滚出结果是没有特别的。

这几乎是复制的!后来发现,由于一个与香料相关的小故障(当时没有讨论),出现了一个涉及运算放大器模型选择的问题。

此滤波器的以下三个Spice模拟示出了用于对运算放大器进行建模的三种选择。

三种模拟不同的运算放大器 图2.这些低通滤波器模拟说明了用于对运算放大器进行建模的三种选择。

运算放大器U1是Spice库中的默认“虚拟”运算放大器。虽然虚拟,但它不是“理想的”运算放大器。U1具有有限增益而不是无限增益,有限带宽而不是无限带宽,而U1具有有限的响应速度而不是无限速度。那些限制事件。

运算放大器U2是另一个虚拟设备,但U2具有其增益,带宽和速度远远延伸,因为Spice程序将允许使U2类似于理想的运算放大器。请参见图3.的比较。

仿真结果 图3.这些结果显示了U2与U1的尝试理想化或增强。

运算放大器U3是实际设备的Spice库模型。三个过滤器仿真结果如下所示。

仿真比较 图4.比较过滤器模拟以评估运算放大器。

U1的模拟开始像我们预期的那样滚转,但是有一个陷波频率,尽管寻找Eo/E1的代数方程并没有导致任何这样的结果。相比之下,使用我们修改过的使U2更接近理想的运放U2进行的模拟显示,在这个图形表示的范围内没有这样的缺口。(在更高的频率和更大的衰减下,仍然有一个凹槽,但这个凹槽在这些图像中是看不到的。)

“万年,”你可能会说。如果我理想化所选择的运算放大器,我会通过EO / E1传输函数方程获得数学上预测的结果。但!(there is always a but, isn’t there), if we use the model of an actual op amp as in U3, not only do I get that notch back again, there is even further re-entry deviation in the frequency response curve for frequencies above that notch frequency.

理想化的运算放大器模型U2非常少于实际运算放大器的准确表示,而不是默认模型。默认模型更好地揭示实际绩效真理。

对所有这些的潜在谨慎是没有对Spice中任何虚拟模型的参数和属性进行任何假设。在依赖模拟中的虚拟模型之前,必须查看该虚拟模型的分配属性,并查看它们如何与最终设计的现实生活设备进行比较。

你可能会惊讶或两两个人。

本文最初发布edn.

约翰邓恩是一名电子顾问,毕业于布鲁克林理工学院(BSEE)和纽约大学(MSEE)。

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