Πώς να χρησιμοποιήσετε ένα μοντέλο Op-Amp προμηθευτή τσιπ στο LTSpice: 10 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Εισαγωγή

Το LTspice είναι ένα δωρεάν λογισμικό προσομοίωσης SPICE με σχηματική λήψη, προβολή κυματομορφής και πολλές βελτιώσεις που εκτελείται τόσο στα Windows όσο και στο Mac OS X. Το χρησιμοποιώ για να ερευνήσω τη συμπεριφορά κυκλωμάτων και να πειραματιστώ γρήγορα με νέα κυκλώματα για το εργαστήριό μου πριν από την πρωτοτυπία ενός PCB (τυπωμένο Circuit Board) σχεδιασμός. Η καμπύλη εκμάθησης είναι εύκολο να κατακτηθεί χάρη στην υποστήριξη από Analog Devices, την ομάδα υποστήριξης LTspice της Yahoo και τη συμβατότητά της με τα πιο κοινά μοντέλα SPICE που παρέχονται από προμηθευτές τσιπ.

Αυτό το Instructable θα δείξει πώς να προχωρήσετε πέρα από τη βιβλιοθήκη στοιχείων που παρέχεται με LTspice ενσωματώνοντας ένα μοντέλο op-amp LMV321 από τρεις διαφορετικούς προμηθευτές τσιπ για να δημιουργήσετε ένα απλό σχηματικό σχήμα ενισχυτή όπως φαίνεται στο σχέδιο. Κάθε ένα από αυτά τα μοντέλα επισημαίνει διαφορετικές μεθόδους που διατίθενται στο LTspice για χρήση με τη μεγάλη ποικιλία μοντέλων εξαρτημάτων που παρέχονται από διάφορους ιστότοπους προμηθευτών. Καθένα από αυτά τα μοντέλα παρουσιάζει επίσης διαφορετικά χαρακτηριστικά απόδοσης. Για να επισημάνω αυτά τα ζητήματα απόδοσης, ξαναχρησιμοποιώ αυτά τα τρία μοντέλα και σε σχεδιασμό ρεύματος-τάσης.

Το κοινό -στόχος είναι εκείνοι με κάποια εμπειρία στην τοποθέτηση στοιχείων σε ένα σχηματικό σχήμα και την εκτέλεση μιας προσομοίωσης. Μέχρι το τέλος αυτού του σεμιναρίου θα ξέρετε πώς να ερμηνεύσετε την εντολή. SUBCKT στα μοντέλα κατασκευαστών για χρήση με τους επεξεργαστές καρφιτσών opamp2 Pin και Attribute της LTspice για χρήση εξαρτημάτων κατασκευαστή στις προσομοιώσεις σας.

Βήμα 1: Λήψη των διαθέσιμων μοντέλων SPICE για LMV321 Op-amp από προμηθευτές τσιπ και τοποθέτηση σε νέο κατάλογο

Μοντέλα SPICE κατασκευής

Σε αυτό το σεμινάριο πρόκειται να ενσωματώσουμε τρία μοντέλα SPICE που βασίζονται στον ενισχυτή LMV321. Ακολουθήστε καθώς περιγράφω τα βήματα.

Δημιουργήστε έναν φάκελο για τα επερχόμενα σχήματα, σύμβολα και μοντέλα LTspice. Θα αναφερθώ σε αυτόν τον κατάλογο ως τον κατάλογο εργασίας μας στο μέλλον.

Επισκεφτείτε αυτούς τους ιστότοπους προμηθευτών τσιπ για να εξαγάγετε τα μοντέλα SPICE για τον ενισχυτή LMV321:

• Ιστότοπος TI (χρησιμοποιεί το Εθνικό Μοντέλο PSPICE Ημιαγωγών): LMV321
• Maxim Λειτουργικοί ενισχυτές Macromodels: LMX321
• STMicroelectronics Macromodels: LMV3x opamp Macromodel

Δείτε τα τρία σχετικά διαγράμματα για λήψη συγκεκριμένων αρχείων κατά τη σύνταξη αυτού του οδηγού. Στο μέλλον μπορεί να χρειαστεί να αναζητήσετε τα ονόματα μοντέλων εάν έχουν μεταφερθεί από τους προμηθευτές τσιπ σε νέες ιστοσελίδες.

Για TI και STMicro θα αντιγράψετε το μοντέλο από τα ληφθέντα αρχεία zip στον κατάλογο εργασίας σας. Για το μοντέλο Maxim, κάντε δεξί κλικ στο αρχείο LMX321. FAM στον ιστότοπό τους και αποθηκεύστε το στον κατάλογο εργασίας σας LTspice.

Στο τέλος αυτού του βήματος θα πρέπει να έχετε αυτά τα τρία αρχεία μοντέλων μπαχαρικών στον κατάλογο εργασίας σας:

• LMV321. MOD
• LMX321. FAM
• LMV3x_macromodel.mod

Κάθε ένα από αυτά τα αρχεία μπορεί να ανοίξει με έναν επεξεργαστή κειμένου για να δείτε μια κοινή δομή:

• τεκμηρίωση στην κορυφή,
• . SUBCKT εντολή,
• spice εντολές δημιουργώντας το μοντέλο.

Βήμα 2: Ανοίξτε το γενικό σύμβολο LTspice Opamp2.asy 5 ακίδων

Το Opamp2.asy είναι επαναχρησιμοποιήσιμο

Από το μενού Αρχείο LTspice Ανοίξτε το σύμβολο opamp2.asy από τον κατάλογο εγκατάστασης.

Για την προεπιλεγμένη εγκατάσταση των Windows, αυτό θα είναι:

C -> LTC -> LTspiceXVII -> lib -> sym -> Opamps -> opamp2.asy

Το σύμβολο opamp2 δεν έχει εκχωρημένο μοντέλο op-amp. Επομένως, δεν θα λειτουργεί σε προσομοίωση. Για το λόγο αυτό είναι ένα καλό μπλοκ εκκίνησης καθώς περιέχει το σχέδιο και τους συνδέσμους για να δημιουργήσουμε οποιοδήποτε op-amp που χρησιμοποιεί τις πέντε κοινές καρφίτσες:

1. Σε+
2. Σε-
3. V+
4. V-
5. Εξω

Προσέξτε να μην ανοίξετε κατά λάθος ένα από αυτά τα παρόμοια αρχεία συμβόλων:

• opamp.asy (παρόμοιο με το opamp2.asy αλλά χωρίς τις δύο ακίδες τροφοδοσίας)
• UniversalOpamp2.asy (ένα πλήρως λειτουργικό opamp με γενικό μοντέλο)

Βήμα 3: Επαληθεύστε ότι η σειρά καρφιτσών συμβόλων Opamp2.asy ταιριάζει με τις πληροφορίες σύνδεσης LMV321. SUBCKT Pin

Ανάθεση πίνακα καρφιτσών χρησιμοποιώντας. SUBCKT

Ανοίξτε το μοντέλο opam LMV321 που ήταν προηγουμένως αποθηκευμένο ως LMV321. MOD στον κατάλογο εργασίας σας χρησιμοποιώντας τον αγαπημένο σας επεξεργαστή κειμένου. Κοντά στην κορυφή μπορούμε να βρούμε τη δήλωση. SUBCKT.

Το. SUBCKT ορίζει μια επαναχρησιμοποιήσιμη λίστα Spice - παρόμοια με μια συνάρτηση με το όνομά της και τις σχετικές παραμέτρους στις γλώσσες λογισμικού. Η σύνταξη υποκυκλωμάτων για ενισχυτή που παρέχεται από κατασκευαστή μοιάζει με αυτήν:

. SUBCKT

Το Το Το δηλώσεις στοιχείων…

. ΝΕΝΤΣ

Το όνομα Op-amp είναι η εξωτερική αναφορά στο όνομα του op-amp και τα 5 N είναι μια λίστα παραγγελιών ηλεκτρικών συνδέσεων στο op-amp όπως περιγράφεται ακριβώς πάνω από την εντολή. SUBCKT. Οι ηλεκτρικές συνδέσεις μπορεί να είναι με οποιαδήποτε σειρά, αλλά το σύμβολο opamp2 υποθέτει αυτήν την σειρά:

1. μη αναστρέψιμη είσοδος (σε+)
2. αντιστροφή εισόδου (In-)
3. θετική παροχή ρεύματος (V+, Vss)
4. αρνητική παροχή ρεύματος (V-, Vee)
5. έξοδος (Έξοδος)

Ανοίξτε το σύμβολο LMV321.asy στον κατάλογο εργασίας μας στο LTspice και δείτε το Pin Table για να αντιστοιχίσετε τα ονόματα των συνδέσεων στο. SUBCKT στα ονόματα σύνδεσης στο σύμβολό μας:

Προβολή -> Καρφίτσωμα πίνακα

Όλες οι ηλεκτρικές συνδέσεις είναι ήδη στη σωστή σειρά για τον πίνακα καρφιτσών LTspice, από 1 έως 5 ως εξής:

• μη αναστρέψιμη είσοδος (Σε+) = 1
• αντιστροφή εισόδου (In-) = 2
• θετική παροχή ρεύματος (V+) = 3
• αρνητική παροχή ρεύματος (V-) = 4
• έξοδος (Έξοδος) = 5

Επομένως, δεν θα χρειαστεί να κάνουμε καμία αλλαγή στον πίνακα Pin του συμβόλου.

Βήμα 4: Δημιουργήστε τα χαρακτηριστικά για το νέο σύμβολο LMV321 και αποθηκεύστε το αρχείο ως LMV321.asy

Ανάθεση σύμβολου Opamp Attribute

Ένα τελευταίο βήμα πριν την αποθήκευση του αρχείου συμβόλων είναι να ονομάσετε το σύμβολο χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα επεξεργασίας χαρακτηριστικών. Θα χρησιμοποιήσουμε το ίδιο όνομα όπως φαίνεται στη γραμμή. SUBCKT:

LMV321.

Ανοίξτε το Attribute Editor από το μενού:

Επεξεργασία -> Χαρακτηριστικά -> Επεξεργασία Χαρακτηριστικών

Κάντε τις ακόλουθες αλλαγές:

• Αλλαγή τιμής σε: LMV321 (χρησιμοποιήστε το ίδιο όνομα όπως στη γραμμή εντολών. SUBCKT)
• Αλλαγή περιγραφής σε: Συμπεριλάβετε το LMV321. MOD στο σχηματικό (περισσότερα για αυτό αργότερα)

Κάντε κλικ στο OK και αποθηκεύστε το opamp2.asy ως LMV321.asy στον κατάλογο εργασίας σας.

Σημειώσεις:

• Αφήστε το Χ δίπλα στο Πρόθεμα για να υποδείξετε ότι το σύμβολο θα εμφανιστεί σχηματικά,
• Αφήστε τον τύπο συμβόλου ως κελί, ώστε το αρχείο μοντέλου να ερμηνευτεί σωστά,
• Μην αποθηκεύσετε το τροποποιημένο σύμβολο opamp2.asy στη βιβλιοθήκη LTspice ή σε άλλα σχήματα που ενδέχεται να βασίζονται σε αυτό το αρχείο μπορεί να είναι κατεστραμμένα,
• Εάν κάνατε αυτό το λάθος (όπως έκανα μια φορά), μπορείτε να επαναφέρετε το αρχικό αρχείο opamp2.asy με επανασυγχρονισμό χρησιμοποιώντας την εντολή: Tools -> Sync Release.

Ο κατάλογος εργασίας σας θα πρέπει να έχει αυτά τα αρχεία τώρα:

• LMV321.asy
• LMX321. FAM
• LMV321. MOD
• LMV3x_macromodel.mod

Βήμα 5: Δημιουργήστε σχηματική δοκιμή και προσομοιώστε την απόδοση του LMV321 Op-amp

Δοκιμάστε το μοντέλο LMV321 Op-amp σε προσομοίωση

Ανοίξτε ένα νέο σχηματικό από το LTspice: Αρχείο -> Νέο σχηματικό

Θα δημιουργήσουμε ένα κύκλωμα δοκιμής op-amp με βάση έναν μη αναστρέψιμο ενισχυτή με κέρδος 2:

Κέρδος = 1 + Rf / Rin

Προσθέστε το νεοδημιουργημένο συστατικό LMV321.asy από τον κατάλογο εργασίας σας χρησιμοποιώντας την εντολή συστατικού μενού κορδέλας LTspice.

Υπόδειξη: Πολλοί χρήστες LTspice δεν γνωρίζουν ότι πρέπει να αλλάξουν τον κατάλογο του συμβόλου στον κατάλογο εργασίας τους. Για να διαχειριστείτε την πρόσβαση στα νέα αρχεία, αλλάξτε το στοιχείο "Κορυφαίος κατάλογος" στον κατάλογο εργασίας τους.

Τροφοδοτήστε τον ενισχυτή με τροφοδοσία 5 volt χρησιμοποιώντας το εξάρτημα τάσης.

Δοκιμάστε τον ενισχυτή με επαναλαμβανόμενους παλμούς που κυμαίνονται μεταξύ 0,2 και 2,3 βολτ στην μη αντιστρεπτή είσοδο χρησιμοποιώντας ένα δεύτερο στοιχείο τάσης.

Ρυθμίστε μια παροδική ανάλυση σε διάστημα 500 μικροδευτερολέπτων χρησιμοποιώντας το μενού κορδέλας LTspice. Op εντολή οδηγίας SPICE.

Αυξήστε την απόδοση προσομοίωσης με τις ακόλουθες επιλογές με την εντολή. OP:

.επιλογές gmin = 1e-10 abstol = 1e-10

.επιλογές plotwinsize = 0

Οπου:

• Gmin (αποτρέψτε τους κόμβους να επιπλέουν καθορίζοντας μια μικρή αγωγιμότητα σε μη γραμμικές συσκευές)
• Abstol (περιορίστε την ανοχή για ρεύματα οπουδήποτε στο κύκλωμα)
• plotwinsize (έλεγχος συμπίεσης όπου το 0 δεν δείχνει συμπίεση)

Προσθέστε έναν τίτλο στο σχηματικό μας χρησιμοποιώντας το μενού Κορδέλα κειμένου:

Εθνικό μοντέλο ημιαγωγών LMV321: Μη αναστρέψιμος ενισχυτής

Αποθηκεύστε το σχηματικό στον κατάλογο εργασίας σας ως: test_LMV321.asc

Εκτελέστε την προσομοίωση για το μοντέλο National Semiconductor LMV321 που έχει ληφθεί από τον ιστότοπο της TI:

Κάντε κλικ στο εικονίδιο Εκτέλεση στο μενού κορδέλας LTspice

Μετρήστε τα V (out) και V (In+) χρησιμοποιώντας τον κέρσορα πάνω από τα σχετικά καλώδια

Σημειώστε ότι το κέρδος εμφανίζεται ως 2, όπως είχαμε προβλέψει παραπάνω.

Ο κατάλογος εργασίας σας θα πρέπει να έχει αυτά τα αρχεία τώρα:

• test_LMV321.asc
• LMV321.asy
• LMX321. FAM
• LMV321. MOD
• LMV3x_macromodel.mod

Βήμα 6: Δημιουργήστε το σύμβολο LMX321 ξεκινώντας από το σύμβολο LMV321

Δημιουργήστε το σύμβολο LMX321.asy με σωστά χαρακτηριστικά και λίστα Pin / Netlist Order

Μεταβείτε στον κατάλογο εργασίας σας και ανοίξτε το μοντέλο LMX321. FAM με τον αγαπημένο σας επεξεργαστή κειμένου για να δείτε τις πληροφορίες. SUBCKT (δείτε το διάγραμμα). Επαναλαμβάνουμε τα δύο τελευταία βήματα για τη δημιουργία ενός νέου στοιχείου op-amp και δοκιμαστικού κυκλώματος.

Ανοίξτε το σύμβολο LMV321.asy που δημιουργήσαμε προηγουμένως από το LTspice που βρίσκεται στον κατάλογο εργασίας σας:

Αρχείο -> Άνοιγμα -> LMV321.asy

Σημείωση: Εάν δεν δημιουργήσατε το σύμβολο LMV321.asy νωρίτερα, μπορείτε να ανοίξετε το σύμβολο opamp2.asy.

Χρησιμοποιήστε τον Επεξεργαστή Χαρακτηριστικών για να αλλάξετε το σύμβολο Τιμή και περιγραφή (δείτε διάγραμμα):

Επεξεργασία -> Χαρακτηριστικά -> Επεξεργαστής χαρακτηριστικών

• Αξία: LMX321
• Περιγραφή: Συμπεριλάβετε το LMX321. FAM στο σχηματικό

Κάντε κλικ στο OK

Χρησιμοποιήστε τον πίνακα καρφιτσών για να αλλάξετε τη σειρά των συνδέσεων για σωστή ευθυγράμμιση με την εντολή. SUBCKT (δείτε διάγραμμα):

Προβολή -> Καρφίτσωμα πίνακα

Η λίστα συνδέσεων από το 1 έως το 5 είναι με διαφορετική σειρά από τη λίστα για τον προηγούμενο op-amp LMV321 οπότε θα πρέπει να αλλάξουμε το σύμβολο Pin Table για το LMX321 ως εξής:

• Σε+ = 1
• Σε- = 3
• V+ (Vcc) = 5
• V- (Vee) = 2
• Έξοδος = 4

Κάντε κλικ στο OK

Γιατί; Στην περιγραφή. SUBCKT εντός του μοντέλου διαπιστώνουμε ότι το In+ έχει αντιστοιχιστεί στο "1", οπότε εκχωρούμε το In+ σε 1 στον Πίνακα Pin μας. Αλλά το In- αντιστοιχεί στο "3" στην περιγραφή. SUBCKT, οπότε αντιστοιχίζουμε το In-3 στο Pin Table μας. Και ούτω καθεξής

Αποθηκεύστε το νέο σύμβολο στον κατάλογο εργασίας σας ως LMX321.asy

Ο κατάλογος εργασίας σας θα πρέπει να έχει αυτά τα αρχεία τώρα:

• test_LMV321.asc
• LMX321.asy
• LMV321.asy
• LMX321. FAM
• LMV321. MOD
• LMV3x_macromodel.mod

Βήμα 7: Επαναχρησιμοποιήστε το σχηματικό τεστ και προσομοιώστε την απόδοση του LMX321 Op-amp

Δοκιμάστε το μοντέλο Op-amp LMX321 σε προσομοίωση

Ανοίξτε το προηγούμενο κύκλωμα δοκιμής και αλλάξτε τις αναφορές op-amp στο LMX321:

Αρχείο -> Άνοιγμα -> test_LMV321.asc

Διαγράψτε την αναφορά στον ενισχυτή LMV321 στο σχηματικό μας σχήμα.

Χρησιμοποιήστε την επιλογή συστατικού στο μενού κορδέλας LTspice για να τοποθετήσετε τον ενισχυτή LMX321.asy.

Αντικαταστήστε την αναφορά στο μοντέλο κάνοντας δεξί κλικ στην εντολή. INC στο σχηματικό σχέδιο με:

. INC LMX321. FAM

Αντικαταστήστε τον τίτλο για να αντικατοπτρίζει τον νέο σχηματικό σκοπό μας:

Μοντέλο Maxim LMX321: Μη αναστρέψιμος ενισχυτής

Όλα τα άλλα στοιχεία του σχηματικού παραμένουν τα ίδια.

Αποθηκεύστε το σχηματικό στον κατάλογο εργασίας σας ως test_LMX321.asc

Εκτελέστε την προσομοίωση για το μοντέλο Max-LMX321 op-amp

Κάντε κλικ στο εικονίδιο Εκτέλεση στο μενού κορδέλας LTspice

Μετρήστε τα V (out) και V (In+) χρησιμοποιώντας τον κέρσορα πάνω από τα σχετικά καλώδια

Σημειώστε ότι το κέρδος εμφανίζεται ως 2, όπως είχαμε προβλέψει παραπάνω.

Ο κατάλογος εργασίας σας θα πρέπει να έχει αυτά τα αρχεία τώρα:

• test_LMX321.asc
• test_LMV321.asc
• LMX321.asy
• LMV321.asy
• LMX321. FAM
• LMV321. MOD
• LMV3x_macromodel.mod

Βήμα 8: Δημιουργήστε το σύμβολο LMV3x ξεκινώντας από το σύμβολο LMV321

Δημιουργήστε σύμβολο LMV3x.asy με σωστά χαρακτηριστικά και πίνακα καρφιτσών

Μεταβείτε στον κατάλογο εργασίας σας και ανοίξτε το μοντέλο LMV3x_macromodel.mod με τον αγαπημένο σας επεξεργαστή κειμένου για να δείτε τις πληροφορίες. SUBCKT (δείτε διάγραμμα).

Ανοίξτε το σύμβολο LMV321.asy που δημιουργήθηκε προηγουμένως από το LTspice που βρίσκεται στον κατάλογο εργασίας σας:

Αρχείο -> Άνοιγμα -> LMV321.asy

Σημείωση: Εάν δεν δημιουργήσατε το σύμβολο LMV321.asy νωρίτερα, μπορείτε να ανοίξετε το σύμβολο opamp2.asy.

Χρησιμοποιήστε τον Επεξεργαστή Χαρακτηριστικών για να αλλάξετε το σύμβολο Τιμή και περιγραφή (δείτε διάγραμμα):

Επεξεργασία -> Χαρακτηριστικά -> Επεξεργαστής χαρακτηριστικών

• Τιμή: LM3x
• Περιγραφή: Συμπεριλάβετε το LMV3x_macromodel.mod στο σχηματικό

Κάντε κλικ στο OK

Χρησιμοποιήστε τον πίνακα καρφιτσών για να αλλάξετε τη σειρά των συνδέσεων για σωστή ευθυγράμμιση με την εντολή. SUBCKT (δείτε διάγραμμα):

Προβολή -> Καρφίτσωμα πίνακα

Η λίστα συνδέσεων δεν έχει αριθμούς και οι παράμετροι βρίσκονται σε άλλη διαφορετική σειρά από τη λίστα για τα δύο προηγούμενα op. Amp. SUBCKT. Δεν υπάρχει ανάγκη για αριθμητικές καταχωρήσεις στην εντολή. SUBCKT, αλλά θα πρέπει να αλλάξουμε το Pin Table για το σύμβολο LM3x για να ευθυγραμμιστεί με την αρχική μας εντολή opamp2.asy ως εξής:

• Σε+ = 2
• Σε- = 1
• V+ (Τροφοδοτικό θετικής ενέργειας) = 4
• V- (Αρνητικό τροφοδοτικό) = 5
• Έξοδος = 3

Κάντε κλικ στο OK

Γιατί; Η περιγραφή. SUBCKT των 5 ακίδων είναι σε συγκεκριμένη σειρά. Λαμβάνουμε την πρώτη καταχώριση ως τον ακροδέκτη 1, που είναι η παράμετρος Inverting Input (In-). Έτσι, επισημαίνουμε την είσοδο χρησιμοποιώντας τον πίνακα καρφιτσών ως αριθμό 1. Η δεύτερη καταχώρηση θα είναι η ακίδα 2, η οποία χαρακτηρίζεται ως η μη αντιστρεπτική είσοδος (σε+). Έτσι, σημειώνουμε την καταχώρηση In+ χρησιμοποιώντας τον πίνακα Pin ως αριθμό 2. Και ούτω καθεξής

Αποθηκεύστε το νέο σύμβολο στον κατάλογο εργασίας σας ως LMV3x.asy Ο κατάλογος εργασίας σας θα πρέπει να έχει αυτά τα αρχεία τώρα:

• test_LMV321.asc
• LMV3x1.asy
• LMX321.asy
• LMV321.asy
• LMX321. FAM
• LMV321. MOD
• LMV3x_macromodel.mod

Βήμα 9: Επαναχρησιμοποίηση Σχηματική δοκιμή και Προσομοίωση της απόδοσης του LMV3x Op-amp

Πλήρες μοντέλο LMV3 Op-amp και δοκιμή σε προσομοίωση

Ανοίξτε το αρχικό μας κύκλωμα δοκιμής και αλλάξτε τις αναφορές op-amp στο LMV3x:

Αρχείο -> Άνοιγμα -> test_LMV321.asc

Διαγράψτε την αναφορά στον ενισχυτή LMV321 στο σχηματικό μας σχήμα.

Χρησιμοποιήστε την επιλογή συστατικού στο μενού κορδέλας LTspice για να τοποθετήσετε τον ενισχυτή LMV3x.asy

Αντικαταστήστε την αναφορά στο μοντέλο κάνοντας δεξί κλικ στην εντολή. INC στο σχηματικό σχέδιο με:

. INC LMV3x_macromodel.mod

Αντικαταστήστε τον τίτλο για να αντικατοπτρίζει τον νέο σχηματικό σκοπό μας:

Μοντέλο STMicroelectronics LM3x: Ενισχυτής χωρίς αναστροφή

Όλα τα άλλα στοιχεία του σχηματικού παραμένουν τα ίδια.

Αποθηκεύστε το τροποποιημένο σχήμα ως test_LMV3x.asc στον κατάλογο εργασίας σας.

Εκτελέστε την προσομοίωση για το μοντέλο op-amp STMicroelectronics LMV3x

Κάντε κλικ στο εικονίδιο Εκτέλεση στο μενού κορδέλας LTspice

Μετρήστε τα V (out) και V (In+) χρησιμοποιώντας το δρομέα σας πάνω από τα σχετικά καλώδια

Σημειώστε ότι το κέρδος εμφανίζεται ως 2, όπως είχαμε προβλέψει παραπάνω.

Ο κατάλογος εργασίας σας θα πρέπει να έχει αυτά τα αρχεία τώρα:

• test_LMV3x.asc
• test_LMX321.asc
• test_LMV321.asc
• LMX321.asy
• LMV321.asy
• LMX321. FAM
• LMV321. MOD
• LMV3x_macromodel.mod

Βήμα 10: Συγκρίνετε την απόδοση του μοντέλου και τις καταληκτικές παρατηρήσεις

Αναθεώρηση μοντέλων προσομοίωσης σε κύκλωμα ρεύματος προς τάση

Οι μη αντιστρεπτές προσομοιώσεις op-amp ενισχυτή που έχουμε διερευνήσει δείχνουν σταθερά αποτελέσματα για καθένα από τα τρία μοντέλα. Δηλαδή κέρδος τάσης 2, όπως είχαμε προβλέψει.

Θα ήθελα να σας αφήσω με μια ακόμη προσομοίωση κυκλώματος χρησιμοποιώντας καθένα από τα τρία μοντέλα. Ένας "κακώς" σχεδιασμένος μετατροπέας ρεύματος σε τάση. Το σχηματικό δείχνει ένα προβλεπόμενο Vout = Iin * R1.

Για ελάχιστο σφάλμα λόγω ρεύματος πόλωσης, η προτεινόμενη τιμή για το R2 θα πρέπει να είναι η ίδια με το R1. Στο κύκλωμά μου χρησιμοποιώ σκόπιμα μια πολύ χαμηλότερη τιμή για το R2 σε μια προσπάθεια να εκθέσω τις διαφορές του μοντέλου έξω από τις συνήθεις πρακτικές σχεδιασμού. Η προσομοίωση θα πρέπει επίσης να μας βοηθήσει να απεικονίσουμε το κακό σχεδιαστικό σφάλμα που προβλέπεται μέσω της διακύμανσης της προκατάληψης επειδή τα R1 και R2 δεν είναι τα ίδια.

Στις τρεις προσομοιώσεις, το Maxim LMX321 αποδίδει με τον πιο διαφορετικό τρόπο στο ότι το Vout φαίνεται χαμηλό και δεν υπάρχει διαφορά στην προκατάληψη ή το κουδούνισμα. Ενώ τα άλλα δύο μοντέλα, το LMV3x της STMicro και το LMV321 της National Semi δείχνουν τα αναμενόμενα αποτελέσματα Vout μαζί με κάποιες διαφορές στη διακύμανση της προκατάληψης ή της συμπεριφοράς κουδουνίσματος.

Συμπερασματικά

Έχω δείξει τρεις διαφορετικές μεθόδους που συναντήθηκαν κατά την εισαγωγή μοντέλων op-amp κατασκευαστών που χρησιμοποιούσαν την οικογένεια LMV321 για LTspice. Εξετάσαμε το μοντέλο National Semiconductor LMV321 από τον ιστότοπο της TI, το μοντέλο STMicroelectronics LMV3x και το μοντέλο MAXIM LMX321. Αυτές οι τρεις μέθοδοι θα σας βοηθήσουν να εισαγάγετε μοντέλα op-amp για οποιοδήποτε άλλο μέρος χρησιμοποιώντας την εντολή. SUBCKT του μοντέλου μαζί με τα χαρακτηριστικά LTspices και τα χαρακτηριστικά του πίνακα επεξεργαστών.

Έχω επίσης δείξει ότι ορισμένα μοντέλα αποδίδουν καλύτερα από άλλα όπως αποδεικνύεται με το σχηματικό σχήμα του μετατροπέα τάσης σε ρεύμα. Η δοκιμή δύο ή περισσότερων μοντέλων στα σχέδια προσομοίωσης μπορεί να σας βοηθήσει να έχετε πιο αξιόπιστα αποτελέσματα για τις ανάγκες σας.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

Λήψη και τεκμηρίωση LTspice

www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html

Ομάδα LTspice - Ομάδες Yahoo: πολλά κοινά αρχεία, ενεργή υποστήριξη για ερωτήσεις

groups.yahoo.com/neo/groups/LTspice/info

SPICE Quick Reference Sheet v1.0, Standford EE133 - Winter 2001: reference to. SUBCKT pp7-8

web.stanford.edu/class/ee133/handouts/general/spice_ref.pdf

Συλλογή κυκλωμάτων Op Amp: Εθνική εφαρμογή ημιαγωγών Σημείωση 31, Σεπτέμβριος 2002: αναφορά σε μη αναστρέψιμο ενισχυτή και κυκλώματα op-amp μετατροπής ρεύματος σε τάση

www.ti.com/ww/en/bobpease/assets/AN-31.pdf

Όλα τα αρχεία που σχετίζονται με αυτό το εκπαιδευτικό είναι διαθέσιμα για λήψη ως αρχείο zip παρακάτω.

ltspice_lmv321_simulation_files.zip