实验五 运算放大器的仿真方法

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1、计算机学院甘波1、了解运放的各项指标。2、掌握运放各项指标的仿真方法。◦Vcc=Vdd=3.3V◦提示：进行仿真之前，对该基本运放进行直流扫描，确定工作点是必要。定义：实际运放中，当输入信号为零时，由于输入级的差分对不匹配及电路本身的偏差，使得输出不为零，而为一较小值，该值为输出失调电压，折算到输入级即为输入失调电压（VOS）。仿真电路如下：对Vin执行直流扫描。Vos=Vin-Vout观察温度对失调电压的影响：给出失调电压对温度的变化率(uV/℃)的曲线。.DCtemp-401201Vin短接到地。通过开环增益的仿真，我们将

2、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Vin为幅度为1，相位为0的交流信号。对电路进行AC分析。（From1Hzto10GHzby100point/dec)Vin-端对Vout直流短路，对地小信号短路。Vin取幅度为1V且偏置于vcom上的

3、交流电压源。对电路进行AC分析。CMRR的值为:CMRR=Vdb(Vout1)-Vdb(Vout2)CMRR的相角为∠∮=Vp(Vout1)-Vp(Vout2)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、负电源Vcc和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的PSRR即可。正电源电压用PSRR+，负电源电压用PSRR－表示。Vcc直流为3.3V，幅度为1，相位为

4、0。进行AC分析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。以跟随器为例说明输出阻抗的仿真方法：对I3进行AC分析。Vout的幅相频特性，即为输出阻抗的幅相频特性。转换速率（slewrate）、建立时间（setuptime）的仿真转换速率：运放输出电压对时间的变化率，在测试转换速率时，应取最大变化率。建立时间：表示大信号工作时运放性能的一个重要参数，是指运放接成电压缓冲器结构。输入阶跃大信号（Vin），输出电压从开始响应到稳定值为止的时间。稳定值的误差范围

5、一般为0.1%Vin，建立时间与运放的转换速率有关，又表示了其阻尼特性（与相位裕度有关）。将运放连接为缓冲器结构，采用瞬态(TRAN)分析，分别给出输入为小信号（<20mV）和大信号（>500mv）的瞬态响应曲线。并分别说明其建立时间。