Программа схемотехнич моделир Micro-Cap 8 М.А.Амелина 2007-600RM (967609), страница 78
Текст из файла (страница 78)
Максимальная скорость спада выхо ного пап яжения 2,3 В/с 5Е5 Зйй 2,3 В/с 5Е5 1Е-Г !В!АЗ Входной ток смещения ЧСС Положительное напряжение питания Отрицательное напряжение питания ЧЕЕ -15 372 Программа сяемотеяянчесяого модеяороао ноя ЗпссоСар-г Модель 3-го уровня ((.ЕЧЕ!. 3) — это усовершенствованная модель Бойля, подобная модели, используемой в других ЗР)СЕ-программах в виде подсхемы. Она, однако, не является макроопределением или подсхемой, а является полноценной встроенной в МСВ моделью операционного усилителя.
Она моделирует ограничение скорости нарастания и спада, ограничение коэффициента передачи, выходное сопротивление на постоянном и переменном токе, напряжения и токи смещения нуля, фазовые сдвиги, полосу пропускания, 3 вида дифференциальных входов, ограничение выходного напряжение и ограничение тока. Формат текстовой директивы модели операционного усилителя .МООЕ! <имя модели> ОРА((параметры модели)). Примеры; .МООЕ(. ~М709 ОРА (Ас45К ЧОРРс.001 ЗВРс250К ОВУУс1ЕВ) .МООЕ~ ~Р155 ОРА (~ЕЧЕ~с2 ТУРЕс1 Ас50К ЗйРс330К) зтз ! !. Модели электронныл колтонентов и вычисление ил пирометров Окончание табл. 1 1.11 о х Ф и Содержание Обозначение Максимальное выходное положи- тельное нап яжение НРЗ 13 Максимальное выходное отрица- тельное нап яжение -13 ЧМЗ Коэффициент подавления синфазно- го сигнала 1Е5 Площадь усиления (равна произведению коэффициента усиления А на ОВУУ 1Е6 2,3 Запас по фазе на частоте единичного силения 2,3 60 град.
РО 0.025 Рассеиваемая мощность Вт ГОЗС 0.02 Т МЕАЗ1!йЕО Т АВС Абсолютная температура Относительная температура Разность между температурой устойства и мо ели-л ототипа ЧСС и ЧЕŠ— зто напряжения 2-полярного питания, для которого указаны величины ЧРВ и ЧМ — насыщения передаточной характеристики. Величины напряжений источников питания влияют только на рассеиваемую мощность и максимальное выходное напряжение ОУ. СОТ (') й=йО(!ТАС+й00ТОС ОМиАlйО(!Т Рис.
11.12. Эквивалентная схема модели ОУ 1.ЕЧЕг.1 (!т Рис. 11.13. Эквивалентная схема модели ОУ ~ЕЧЕ(.2 Т йЕ! Оз ОВА1. Т йЕГ,Г.ОСА~ «з о ) ит л > ит н ) е) о О. л Выходной ток короткого замыкания Температура измерений 374 Рис. 11.14. Эквивалентная схема модели ОУ с прп-транзисторами на входе (.ЕЧЕЕЗ Вп(Я.Р)СВ1(М.И) Овт (-)е —— (+ 01 ч.н Ч(Н!) = 10000(Ч32) С-ЧРВ ЧЕ=-ЧЕЕ+ЧН0 Рис.
11.15. Эквивалентная схема модели ОУ с рпр-транзисторами на входе ЕЕЧЕЕЗ (-)ив (+ )»вЂ” Ч4 Ч(Е1 Прогламма схемотехнического моделироаании М!сеоСар-8 Ч(Е!) = (ЧС/СС)еЧС)ЕЕ))/2 Ч(Н1) = 1000*)(ЧЖ) ЧиР=Ч).М =)СВС'10% ЧС.-.ЧСС-ЧРВ ЧЕ=-ЧЕЕчЧНЗ Чз —.! !!. ЛХодели ллектронных коипонентоо и еычиеление их карал(етроо 375 овт Рис. 11.16. Эквивалентная схема модели ОУ с полевыми транзисторами на входе ! ЕЧЕ! 3 Уравнения модели операционного усилителя Т вЂ” температура кристалла в градусах Кельвина. !еТ УТ = — — температурный потенциал. ВЕТА1 — прямое Ье(а транзистора О1. ВЕТА2 — прямое Ье1а транзистора О2. В.IТ1!3- ток насыщения (18) транзистора О1.
В.!Т2!8 — ток насыщения (18) транзистора Я2. )г(А1) — напряжение в узле А1. )е(А2) — напряжение в узле А2. У(СМ) — напряжение в узле СЫ !(У31) — ток через источник У81. !(УС) — ток через источник УС. !(ЫЕ) — ток через источник УЕ. !(У).Р) — ток через источник У(.Р. 1(У(.И) — ток через источник У~И. У(УСС) — напряжение на источнике УСС. У(УЕЕ) — напряжение на источнике УЕЕ, !(У$2) — ток через источник У82. !(ОА) — ток через источник ОА. З7б Программа схемотехнического моделирования МчссоСар-8 К = КОИТАС+КОИТПС; ОМ =- —.
А Я Уравнения для модели (.ЕУЕ1. 2 1нз К = КОШАС+КООТОС; ОМ = —. К ОВ)У К! = —. А ОВИ' 12[90' — РМ] Частота 1-го полюса Частота 2-го полюса С1= 1 1 С2= 2 я Р1 К 2 я Г2.К Уравнения для модели ~ЕУЕ1 3 СЗ=С; С1 = О, 5 С 12 ~90' — РМ|; Кс~ 2я ОВИ'СЗ Кс = Яп' К2 = 1Е5; ОА = —. 1 Яс1 ЙРЙ- и РЙР-входные части эквивалентной схемы: УАР =- 200. ЙРЙ-входы; БЯР СЗ 2 ТС1 2 ВКФ 1(6Сй)) — ток через источник ОСМ. !(Р1) — ток источника Р1.
У(Е1) — напряжение источника Е1. У(Н1) — напряжение источника Н1. Температурные эффекты Температура влияет на поведение диодов, биполярных и полевых транзисторов обычным образом, как описано в соответствующих разделах. Уравнения для модели 1 ЕУЕ1. 1 377 !!. Модели электронныл колтонентоа и аычисление ил нараметроа РМР-входы: 1С1=- ' СЕ = — СЗ. 2 ЯВР ВЕТА1 =; ВЕТА2 = 1С1 1С! !В!АЙ+ 1В!АБ— 2 2 ВЕТА1+ 1 ВЕТА2+ 1ч ВЕТА! ВЕТА 2 ) ВЕТА1+ ВЕТА2 ( С1 РТ1 ВЕТА!+ВЕТА2+2 ~ 1С1! (( РСС~+ )'еЕЕ() рАР Р1) — ~ !лСС ! 2 1С! — ('еЕЕ ~.1ЕЕ 1ЕЕ ВЗТ11Б = 1Š— 16; ВЗТ21Б = ВЗТ11Б.
1+ РТ Входы на полевых транзисторах ЗРЕТ 1ЕЕ = СЗ ЯЯр1; СЕ = — — СЗ; 1ЕЕ БЯР ЯЕ=; ЯЕ! =1; ЯЕ2=1; 1ЕЕ ВЕТА1 = '; ВЕТА2 = ВЕТА1; 1ЕЕ ~УСС~+ ~ 7ЕЕ~~ РО Для всех типов входов: ЯО2 = ЯО11ТРС вЂ” ЯО11ТАС; ОСМ 1 . ОВ ЛС!'А. СМЕЯ ЯС1 ЯО2 378 Прогром ко еземотекночеекого моделоВовабол Меотсор-В Ус = УСС вЂ” УРВ; УЕ = -УЕВ+У)ЧВ. Уравнения для управляемык источников: 1(СА) = СА (У(А1) — У(А2)); 1(ССМ) = ССМ У(СМ); 1(Р1 ) —. СВ.1(УИ )-СВ 1( УС) +СВ.1( УЕ) +СВ 1( У1Р) — СВ 1( И )Ч); У('УСС) + У('УЕЕ) 2 У(Н1) = 1000 (1(Р32)); У(УВ1)=- 0.0 (используется только для измерения тока); У(УВ2) =- 0.0 (используется только для измерения тока). Отметим, что модели (.ЕНЕ~ 2 и ~ЕЧЕ~ 3 используют входной параметр ОВЧЧ, называемый площадью усиления — произведение полосы пропускания на коэффициент усиления.
Соответствующая модель операционного усилителя будет иметь на частоте РмОВЧЧ при разомкнутой цепи обратной связи запас по фазе равный РМ и коэффициент усиления -3.01 дБ. При этом пересечение асимптоты средней части ЛАЧХ (с наклоном -20 дБ/дек) с прямой линией Р=ОВЧЧ происходит в точке 0,0 дБ. Следует отметить, что параметр запас по фазе РМ связан с фазовым сдвигом РНА выходного напряжения следующим образом; РМ = РНА+180. Следовательно, для того чтобы построить запас по фазе РМ в режиме АС- анализа, необходимо в качестве У ехргезэюп использовать выражение РН(Ч(00Т))+180.
Определение параметров модели операционного усилителя Таблица 11.12. Экраны программы МОРЕ1 дпя определения параметров модели операционного усилителя Эк ан1 Вводятся значения параметров, оптимизация не производится: 1.ЕЧЕ1.— тип модели, всегда назначается тип 3; ТУРŠ— тип входных транзисторов: 1 — МРМ, 2 — РИР, 3 — ГзоЕЕТ; С вЂ” емкость коррекции (30 пФ); А — коэффициент усиления на постоянном токе (200К); ВОВТАС вЂ” выходное сопротивление переменному току (75 Ом); ЙООТОС вЂ” выходное сопротивление постоянному току (125 Ом); ЧОРŠ— нап яжение смещения н ля 1 мВ Входные данные Программа МООЕ(.
не строит каких-либо графиков характеристик операционных усилителей (ОУ). Пользователь на трех экранах вводит паспортные данные ОУ, на основании которых рассчитываются (вводятся) параметры его макромодели (табл. 11.12). 379 //. Модели электронных комноненмов н вычисление нх параметров Окончание табл.
11. 12 Эк ан2 Вводятся значения параметров, оптимизация не производится: !ОРŠ— разность входных токов смещения (1 нА); ВйР— максимальная скорость нарастания выходного напряжения (5 10 В/с); Вйи — максимальная скорость спада выходного напряжения (5.10 В/с); !В!АЗ вЂ” входной ток смещения (0,1 мкА); ЧЕŠ— напряжение отрицательного питания (-15 В); ЧСС вЂ” напряжение положительного питания (15 В); ЧР — максимальное выходное положительное напряжение 13 В Входные данные Эк анз Вводятся значения параметров, оптимизация не производится: ЧН — максимальное выходное отрицательное напряжение (-13 В); СМйй — коэффициент подавления синфазного сигнала (10'); СВУУ вЂ” площадь усиления (равнв произведению коэффициента усиле- ния А на частоту первого полюса) (10 Гц); РМ вЂ” запас по фазе на частоте единичного усиления, град.
(60); РΠ— потребляемая мощность (25 мВт); !ОВС вЂ” выходной ток ко откого замыкания 20 мА Входные данные Примечание. В скобках указаны значения по умолчанию. Арсенид-галлиевые полевые транзисторы 6аАВРЕТ Модель арсенид-галлиевого полевого транзистора Рис. 11.17. Арсенид-гаплиевый полевой транзистор Формат схем М/ого Сар-81 ° Атрибут РАлеТ: <имя>.
В1 Пример: В1 ° Атрибут УАШЕ: [агеа] [ОРР] [)Се<в//э>[,ч/дз]]. Пример: 1.5 ОГР )С=0.05,1.00 ° Атрибут /в/О/лЕ/.; <имя модели>. Г!ример: ОРХ 01 Прибор является и-канальным. Нет разновидностей с каналом р-типа. (.ЕЧЕ(.1 специфицирует модель Куртиса, (.ЕЧЕ(. 2 — модель Рэйтеона или Стаца, (.ЕЧЕ(. 3 — модель Триквинта. Ключевое слово ОГР отключает прибор от схемы на первой итерации вычисления рабочей точки по постоянному току (Орегабпд ро)п!).
Ввод начальных условий с помощью [)С=Уг/з[,Удз]] присваивает начальные значения напряжениям сток-исток и затвор-исток. Формат текстовой директивы модели арсенид-галлиевого полевого транзистора .МОСЕ(. <имя модели> ОАЗРЕТ([параметры модели]). Примеры; .МОВЕ(. В1 6АЗРЕТ (ЧТО=-2 А(.РНА=2 ВЕТА=1Е-4 ) АМВОА=1Е-3) 380 Программа сяелютелничесного.ч одел ироаания Л//сеОСар-8 Параметры модели арсенид-галлиевого полевого транзистора Таблица 11.13. Параметры модели арсенид-галливвого полевого транзистора Садермание Тип модели: 1 — модель Куртиса, 2 — моель Рэйтеона, 3 — мо ель ТпОап( ЕЕЧЕЕ 1-3 Барьерный потенциал перехода Шоттки или по оговое нап яжение -2.5 ЧТО 1-3 А( РНА 1-3 2.0 1/В Удельная крутизна (удельная передаточ- ная л оводимость А/В х ВЕТА 1-3 0.1 Параметр легирования 0.3 1/В 1АМВОА 1/В 1-3 Параметр модуляции длины канала ОАММА Параметр статической обратной связи (АВ) ' 0Е~ ТА Параметр выходной обратной связи Показатель степени йО Ом 1-3 Ом 1-3 Объемное сопротивление области стока 88 Ом 1-3 Ток насыщения р-и-перехода затвор- канал 18 1 Е-14 1-3 А Коэффициент эмиссии р-и-перехода за- тер -канал 1-3 1-3 0.5 Контактная разность потенциалов р-и- ле ехо а затер а ЧВ( 1-3 СО0 1-3 Ф Емкость затвор-исток при нулевом сме- ении СО8 1-3 С 08 Емкость сток-исток фиксированная 1-3 Ф 1 — 3 0.5 Напряжение, входящее в выражения для емкостей пе ехо ов ЧОЕЕТА 2,3 0.2 Максимальное напряжение, входящее в вы ажения для емкостей пе ехо ов ЧМАХ 2,3 0.5 Коэффициент для напряжения насыщения тока стока Объемное сопротивление области затво- а Объемное сопротивление области истока Коэффициент плавности р-и-перехода за- тво а Емкость затвор-сток при нулевом смеще- нии Коэффициент нелинейности барьерной емкости прямосмещенного р-и-перехода затво а о в с Щ м Ю Ю $ о м ее и н ю н н л нч ю ил и 381 //.
Модели электронных компонентов и аычиеление их пароиетроа Окончание табл. 11. 13 3 т н т $ Содержание эВ ХТ! В/'С УТОТС О %/'С ВЕТАТСЕ 1-3 О 1/'С 1-3 ТЙО1 ТЙ01 ТЙ81 АЕ 1-3 Т МЕАЗВЙЕ0 Т АВЗ Т ЙЕ1 И.ОВАЕ Т ЙЕ1, 1 ОСАС ввд/н вовасв Рис. 11.18. Модель арсенид-галлиевого полевого транзистора Ю 4 к Ю 8 т о 1-3 Ширина запрещенной зоны 1-3 Темпе а ный коэффициент тока!8 1-3 Темпервтурньый коэффициент ЧТО Температурный экспоненциальный коэфициеент ВЕТА Линейный температурный коэффициент ЙО Линейный температурный коэффициент ЙО Линейный температурный коэффициент ЙЗ Коэффициент, определяющий спектральн ю плотнос Показатель степени, определяющий зави- симость спектральной плотности фликер- ш ма оттока не ее не ехо 1-3 Температура измерения 1-3 Абсолютная темпе а а 1-3 Относительная температура Разность между температурой транзистоа и модели-и отступа АКО о к к Ф и о еъ н к ч к д дж Е 382 программа схемотехнического мооелнроаанн» аастоГир-о Уравнения математической модели ОадврЕТ Модельные параметры ВЕТА, СОЗ, СО0 и СОЗ умножаются на [агеа], а модельные параметры ЯО, Я0 и ЯЗ делятся на [агеа) перед началом их использования в нижеприведенных уравнениях.
Т вЂ” это температура работы прибора, а Тпот — зто температура, при которой измерены модельные параметры. Обе выражаются в градусах Кальвина. Т устанавливается по значению температуры анализа в диалоге Апаlузи 11т(гз соответствующего режима анализа. Тпот определяется установками О1оЬаl Зе(Г(лдз. Величину Тпот можно изменить только с помощью директивы .ОРТ[От(З.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
