Determinación de la ganancia en bucle abierto de un amplificador en LT-spice usando una simulación transitoria

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Normalmente, probaría un diseño de amplificador en SPICE utilizando un método como este:

Fuente: Consejos analógicos sobre ganancia de bucle abierto

Ejecutaría una simulación de .ac y trazaría el resultado.

El amplificador que quiero diseñar es un chopper, por lo que .ac sims no funciona porque necesito encontrar la ganancia de bucle abierto en DC y mi señal de DC está siendo modulada. Esto me restringe a una simulación de .tran .

¿Cómo puedo encontrar una ganancia de lazo abierto de CC con un amplificador de corte en SPICE?

Ahora mismo estoy usando una fuente b de barrido como mi entrada
V=1*sin(2 * pi * time * (1 + (2 * time))) y una simulación transitoria, y al observar la salida, no me está dando la ganancia de bucle abierto correcta cerca de DC.

Este es el circuito de interés para la simulación:

Pregunta real

Mi pregunta real es ¿cómo puedo encontrar la ganancia de CC en bucle abierto para este circuito (en papel y en especias)?

    
pregunta laptop2d

2 respuestas

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Podrías dividirte en etapas y considerar por separado. Primero, el muestreo es de 925Hz, por lo que cualquier cosa más allá de f0 / 2 simplemente se ignora. Segundo, hay dos caminos, dictados por cada uno de los dos pares de interruptores, \ $ Q \ $ y \ $ \ overline {Q} \ $.

La primera etapa sería la entrada RC, eso es fácil: fc ~ 528kHz, considera plana. Cuando \ $ Q \ $ está activo, la entrada está activa, de lo contrario, la salida está activa; ambos van directamente a los JFET.

Luego está el nJFET diferencial junto con A1 (comparten la red de comentarios). Dado que los JFET no tienen condensadores a su alrededor, y dado que sus parásitos probablemente irán más allá de Nyquist, se considera que tienen una respuesta plana, mientras que la red de retroalimentación dice que usted tiene un polo en \ $ \ frac {1 } {2 \ pi 10 \ text {k} 1 \ mu} \ approx 16 \ text {Hz} \ $, con \ $ Av = \ frac {10 \ text {Meg}} {10 \ text {k}} = 60 \ text {dB} \ $ y un cero en \ $ \ frac {1} {2 \ pi 10 \ text {Meg} 1 \ mu} \ approx 16 \ text {mHz} \ $, \ $ Av = 0 \ texto {dB} \ $. O escriba su función de transferencia como un paso alto de estante (con R 2 = 10Meg, R 1 = 10k, C = 1 \ $ \ mu \ $):

$$ H_1 (s) = \ frac {R_2} {R_1} \ frac {s} {s + \ frac {1} {R_1 C}} $$

Hay al menos un polo del opamp que está más allá de Nyquist, ignorado.

La última etapa es el integrador, más o menos los conmutadores 1 \ $ \ mu \ $ F cap +. Su R DSon se considera demasiado bajo en comparación con R DSoff . Si la entrada de \ $ Q \ $, A2 está conectada a tierra, su salida será la descarga del límite de realimentación. Si \ $ \ overline {Q} \ $, la entrada es un paso alto pasivo con C y R DSon , terminado con R DSoff que es, normalmente, mucho más alto que 240k Por lo tanto, la salida se verá influenciada por la entrada del integrador, que también cambiará la función de transferencia general. En este punto, llamo a LTspice para ayudar y resulta que la función de transferencia relevante es la de un paso alto con fc muy por debajo de 1mHz (~ 159 \ $ \ mu \ $ Hz, considerando R DSoff = 1G \ $ \ Omega \ $), junto con un paso bajo de estante con solo el polo por debajo de Nyquist, a ~ 325Hz (bastante cerca de 462.5Hz), por lo que podría escribir:

$$ H_2 (s) = \ frac {s} {s + \ frac {1} {R_ {DSoff} C}} \ frac {\ frac {1} {R_1 C}} {s + \ frac {1} {R_1 C}} $$

La ganancia general de bucle abierto debe ser \ $ H_1 (s) H_2 (s) \ $, según la ruta que esté activa, \ $ Q \ $ o \ $ \ overline {Q} \ $.

    
respondido por el a concerned citizen
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Ganancia de voltaje de bucle cerrado = Av = R2 / R1 Entonces, ¿cambia Acl = de 1e3 a 1e? y comparar la reducción del error de compensación para obtener la ganancia de CC. Inyecte un error de desplazamiento de entrada de CC si no hay suficiente.

Esperamos que el error de compensación de CC se reduzca con la retroalimentación Aol / Av, por lo que al aumentar Av significativamente debería aumentar el error de compensación, por lo tanto, Aol = Av * Vo offset

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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