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　　(k为Boltzmann常数)

　　因此，给定噪声电压谱密度的所需电阻值为(en是白噪声电压谱密度)。

　　该斩波稳定放大器设计可大大减少1/f噪声。1/f噪声(闪烁噪声，flicker noise)指的是出现的与频率成反比的功率谱密度噪声。更为普遍的是，具有谱密度(β>0)的噪声也称为1/f噪声。通常情况下，其中的穿越白噪声曲线的频率闪烁噪声曲线被定义为拐角频率(corner frequency)。少量的闪烁噪声仍然可在SPICE二极管模型内进行建模，参见图6。

　　Id是二极管的DC电流。AF和KF是SPICE二极管的模型参数，q为电子电荷。闪烁噪声指数(AF)设置为1，闪烁噪声系数(KF)设置为，其中Ea是在1Hz条件下的噪声电压谱密度。仿真电压噪声将显示具有正确拐角频率的1/f噪声电压谱密度。

　　输出级

　　在频率整形级之后，信号出现在节点VV5，它以两个电源轨的中点作为参考量。每个受控源可以产生足够的电流，以支持其并联电阻两端所需的电压降。R15和R16等于开环输出电阻的两倍，所以它们的并联组合可提供正确的Zout。D5-D8和G9/10被用来迫使电流从正电压轨(positive rail)流向负电压轨(negative rail)，以纠正实际电流流入或流出。

　　仿真结果

　　图8列出了某些SPICE仿真结果与来自手册的典型性能曲线的比较(见右边来自手册的图)。

　　图8是增益、频率与负载电容的对比。它不是很准确，因为电路板上的寄生电容没有列在模型中。其误差小于5%。

　　图9是具有不同增益的闭环增益频率响应。在增益=100时，带宽为3.94kHz，误差小于5%。在低增益条件下，由于零极点对的缘故带宽扩大。

　　图10是大信号阶跃响应。仿真的压摆率为0.198V/μs，误差为1%。

　　图11是输入噪声电压与频率的对比。在1kHz条件下，仿真输入噪声电压为，非常接近数据表中的值。仿真曲线没有达到近10kHz的峰值。

　　结论

　　电压反馈放大器全面的SPICE宏模型包括诸如传输响应(transfer response)、准确的AC响应，DC偏移和电压噪声的影响。它很容易增加更多的功能，如共模抑制比(CMRR)、电源抑制比(PSRR)、输入电流噪声等等。此外，它还可以方便地改变模型的参数，以适应其他的电压反馈放大器。几款Intersil的电压反馈放大器采用了相同的模式拓扑结构。

　　参考文献：

　　[1]BOYLE G R.集成电路运算放大器的宏建模.IEEE,1974,SC-9

　　[2]Bowers D,Alexander M,Buxton J.电流反馈运算放大器的综合仿真宏模型.IEEE学报,1990,137(4):137-145

　　[3]Alexander M,Bowers D.符合AN-138 SPICE的运算放大器宏模型,ADI公司应用笔记138

　　[4]用于电流反馈放大器的全面SPICE宏模型AN-840的开发，美国国家半导体公司应用笔记840

　　[5] Steffes M,Wang J,Mansilla O.Designer's Manual for the iSim Active Filter Designe. http://www.intersil.com/data/an/an1548.pdf

关键词： Intersil 运算放大器 宏模型 201007