模擬電路:隨處都能添加激勵源?

作者 : John Dunn,EDN特約作者

如果您打算使用SPICE中的波特圖繪圖儀(Bode plotter)對某些電路的增益/相位進行建模,就必須以某種方式為該電路提供標稱訊號激勵...

請勿隨意在電路模型中的任何位置加入激勵源。筆者之前曾經提醒過,如果您打算使用SPICE中的波德圖繪圖儀(Bode plotter)對某些電路的增益/相位進行建模,就必須以某種方式為該電路提供標稱訊號激勵。

詳情請參閱:「模擬問題:用波德圖繪製振盪器」(Simulation Trouble: Bode Plotting an Oscillator)一文。

然而,同樣的問題又發生了。這一次,我想看看運算放大器(op-amp)電路模型的增益頻寬特性準確度,所以嘗試了兩種方法:第一種方法,「不使用」微幅訊號激勵源不起作用;接著,第二種方法是「使用」微幅訊號激勵源則確實發揮作用( 1)。

圖1:失敗與成功的結果。

然而,成功的結果並不是偶然發生的。一開始,我愉快地認為應該可以在任意選擇之處導入一個小的激勵訊號,而且一切都會順利地運作。

事實呢?我想引用已故的美國喜劇演員喬治·卡林(George Carlin)的話:「恰恰相反好嗎?我的老兄!」(Au contraire, mon frère)。

當我插入如下所示的訊號激勵時,波德圖繪圖儀並未顯示我所期待的運算放大器資訊(2)。

圖2:失敗的嘗試。

而它未能發揮作用的原因在於,由於在運算放大器的同相(non-inverting;非反相)輸入端添加激勵訊號,該運算放大器相對於V3表現為同相增益級。反相輸入被迫追隨同相輸入所接收到的任何訊號。在R1和R2的值相等的情況下,同相電路增益為2,達到6.0206…dB,然後在運算放大器可以提供服務的頻率範圍內,波特圖顯示為6.025dB。

我所犯的錯誤在於沒有注意到嘗試的增益測量是由兩個電阻主導的,並不是由運算放大器所控制。因此,請勿在模擬電路的任何位置隨意選擇加入激勵點啊!

我自己當然不會(希望啦)再犯同樣的這個錯誤。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Where to stimulate when you simulate,by John Dunn)

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