用于电压反馈放大器的SPICE运算放大器宏模型的开发

时间:2011-10-13来源:电子产品世界

  ID是漏电流。高偏置电流需要低电压噪声。在输入级,尾电流设置得足够高,以产生可以忽略的输入电压噪声。在增加噪声源之前,该模型将提供低于数据表中的规格或典型性能噪声曲线的噪声。图6的噪声电压模块可通过使用一个偏置二极管-电阻器串联组合的0.1V电压源生成1/f和白噪声。白噪声是由热噪声电流产生的。

  

(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()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。

  

 

  图6. 噪声电压模块

  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。

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关键词: 放大器 3D器件

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