本文介绍如何使用TINA仿真运算放大器电路。TINA是TI公司自己的spice仿真软件,各个大厂为了更好的让客户使用自己的器件,都纷纷推出自己的仿真软件,ADI也有类似的软件,有机会我们介绍,这期我们主要简单介绍下TINA的使用流程。
放置元件
TINA的基础版本是免费的,可以再TI的官网上下载,图1展示了其操作界面。
图1
点击图1中的红框部分可以防止需要仿真的器件,包括电容,电阻,运放等等。下面我们放置这些元件在原理图中,如图2所示:
图2
在连接各个元器件的时候,只需要将光标放在元器件的端口处,光标会变成一支笔的形状,然后点击链接即可,在拐弯时稍作停顿然后拐弯。
VG1,VG2是两个交流信号源,点击图标,进入编辑页面,如图3所示,编辑波形和设置波形的幅度、频率等参数可以点击Signal一栏中的三个点(…)样式的按键。
图3
交流仿真
交流数值表格
点击菜单栏中的Analysis -> AC Analysis -> Table of AC result,得到图4所示的数值:
图4
从图6中可以看出,测试点3和点4的电压分别为100mV/-90度和100mV/+90度(相位相差180度),故差分信号V4-V3(从运放正输入端到负输入端)为200mV/90度,测试点5为输出电压,数值为800mV/90度,故放大倍数为:800mV/200mV=4。对该电路理论分析感兴趣的朋友,可以参考我的博文《差分运放分析》。
DC的数值仿真与上面的过程类似,不再赘述了。
交流传输特性
交流传输特性仿真只能有一个信号源,为此我们做如下的改动将正输入端的信号源去掉,如图5所示:
图5
点击菜单栏中的Analysis -> AC Analysis -> AC Transfer characteristic ,得到图6所示的界面:
图6
在对话框中设计仿真频率范围等参数,然后点击OK,得到仿真结果:
图7
可以看到幅度增益为12.04dB,相位为180度,观察原理图可知,运放的正端通过电阻接地,信号从运放的负端输入,故输出信号和输入信号之间差180度。
这类的仿真软件有很多,TINA也还有很多其他的功能,大家自己探索吧。水平有限,请多指教:)
作者:伏熊(专业:射频芯片设计、雷达系统。爱好:嵌入式。欢迎大家项目合作交流。)
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