Операционный усилитель ( OPAMP )

Формат схем:

Атрибут PART: < имя >

Атрибут MODEL: [ имя модели ]

В программе MC6 имеются модели операционных усилителей трех типов:

LEVEL 1 – простейшая, линейная модель, представляющая собой источник тока, управляемый напряжением. ОУ имеет конечное выходное и бесконечное входное сопротивление (тем не менее выводы питания ОУ нужно подключить к схеме, так как в модели они подсоединены к «земле» через сопротивления 1 Ом);

LEVEL 2 – более сложная линейная модель, состоящая из трех каскадов и имитирующая два полюса передаточной функции ОУ, ограничение скорости нарастания выходного напряжения, конечный коэффициент усиления и конечное выходное сопротивление;

LEVEL 3 – нелинейная модель, аналогичная той, что применяется в программе Pspice. В ней учитываются ограничения на скорость нарастания выходного напряжения, значения выходного сопротивления на постоянном и переменном токе, ток и напряжение смещения, запас по фазе на частоте единичного усиления, площадь усиления, коэффициент подавления синфазного сигнала, реальные значения диапазона выходного напряжения и тока, возможен выбор типа входного дифференциального каскада.

В отличие от программы Pspice, в которой модель ОУ описывается как макромодель, в программе MC6 также используются и встроенные модели ОУ, что упрощает работу с ними и повышает скорость моделирования. Модель ОУ задается по директиве:

.MODEL < имя модели > OPA ([ список параметров ])

Перечень параметров модели ОУ приведен в таблице 4.12.

 

                            Перечень параметров модели ОУ приведен в таблице 4.12.

Обозначение	Уровень модели LEVEL	Параметр	Размерность	Значение по умолчанию
LEVEL	1-3	Уровень модели (1,2,3)	-	1
TYPE	3	Тип входного транзистора: 1 – NPN, 2 – PNP, 3 – JFET	-	1
C	3	Емкость коррекции	Ф	30*10^-12
A	1-3	Коэффициент усиления на постоянном токе	-	2*10^5
ROUTAC	1-3	Выходное сопротивление по переменному току	Ом	75
ROUTDC	1-3	Выходное сопротивление по постоянному току	Ом	125
VOFF	3	Напряжение смещения нуля	В	0.001
IOFF	3	Разность входных токов смещения	А	10^-19
SRP	2.3	Максимальная скорость нарастания выходного напряжения	В/с	5*10^5
SRN	2.3	Максимальная скорость спада выходного напряжения	В/с	5*10^5
IBIAS	3	Входной ток смещения	А	10^-7
VCC	3	Напряжение положительного питания	В	15
VEE	3	Напряжение отрицательного питания	В	-15
VPS	3	Максимальное выходное положительное сопротивление	В	13
VNS	3	Максимальное выходное отрицательное сопротивление	В	-13
CMRR	3	Коэффициент подавления синфазного сигнала	-	10^5
GBW	2.3	Площадь усиления (равна произведению коэффициента усиления А на частоту первого полюса)	-	10^6
PM	2.3	Запас по фазе на частоте единичного усиления	град	60
PD	3	Потребляемая мощность	Вт	0.025
IOSC	3	Выходной ток короткого замыкания	А	0.02
T_MEASURED	3	Температура измерений	^0С	-
T_ABC	3	Абсолютная температура	^0С	-
T_REL_GLOBAL	3	Относительная температура	^0С	-
T_REL_LOCAL	3	Разность между температурой	^0С	-

Последовательность выполнения работы.

Ввод исходных данных.

На панели задач найти Design ->Active Filters. Выбрать ячейку Design->

Выбрать тип фильтра:

Type ->Low-Pass;

Выбрать неравномерность передачи в полосе пропускания для фильтра Чебышева:

Response ->Chebyshev;

Ввод коэффициента передачи в полосе пропускания, ослабления сигнала в полосе заграждения, частоты среза, полосы заграждения.

Spesification:

Passband Gain        0 dB;

Passband Rippe      3 dB;

Stopband Atten.    20 dB;

Passband (Fc)        100000 Hz;

Passband (Fs)        80000 Hz;

Выбрать ячейку Option->

Component Value Format-> Engeneering;

Polynomial Format->Default;

Plot->Gain;

Save to->New circuit;

 

Для просмотра АЧХ идеального полосового фильтра необходимо на панели инструментов выбрать Plot.

При этом ОУ, R и C элементы должны быть идеальными.

На рис.3 изображена АЧХ идеального полосового фильтра.

 

 

Рис.3 АЧХ идеального ФВЧ.