Amplificador de transimpedancia de especia Análisis de CA

Déjame señalar tu principal error. A partir de ahí, las respuestas a su pregunta deberían ser obvias.

En los comentarios que dijiste:

  

El análisis de CA presenta datos en dB, es un gráfico de Bode. Esto significa que es una amplitud relativa dada por 20log (Vo / Vi). Así que te da una amplitud y fase relativas.

Esto no es correcto.

Al trazar un voltaje en escala de dB, LTSpice traza en dBV (\ $ 20 * \ log_ {10} \ left (\ frac {V} {1 \ rm V} \ right) \ $), y al trazar una corriente en una escala de dB, grafica dBA (\ $ 20 * \ log_ {10} \ left (\ frac {I} {1 \ rm A} \ right) \ $).

En general, LTSpice no sabe qué fuente está considerando como entrada, por lo que no se puede esperar que represente automáticamente un voltaje o una corriente en relación con el voltaje o la corriente de entrada.

Si desea trazar la ganancia de un amplificador, puede ingresar la fórmula para ser trazada.

Aún más fácil, simplemente configure la amplitud de CA de su fuente de entrada en 1 V o 1 A. Ya que el análisis de SPICE AC es un análisis linealizado, esto no causará ningún problema, incluso si estas amplitudes causen una distorsión grave si se aplican a tu circuito real.

La corriente de entrada de un miliamperio de CA produce un voltaje de salida de un voltio cuando el amplificador de transimpedancia usa una resistencia de 1K. La escala de visualización de salida es "dB" relativa a un voltio. Si cambia las unidades de pantalla a "lineal", obtendrá una pantalla cercana a un voltio. En realidad, será un poco menos, ya que el amplificador operacional no tiene ganancia infinita. La salida también contendrá un offset de CC de 0.21 voltios también, pero eso no se muestra en el gráfico "Análisis de CA", solo se muestran la componente de CA y la fase.

Podría usar la declaración .MEAS de LTspice para los cálculos de ganancia. Algo como:

.meas AC gain MAX V(Output)/I(I1)

En su caso, debe dar un resultado cercano a los 60 dB, y aparece en el archivo de registro:

gain: MAX(v(Output)/i(i1))=(60dB,-6.36019e-005°) FROM 10 TO 5e+006

ofrece una visualización de la ganancia máxima, en cualquier frecuencia en la pantalla. La función de medición es compleja, pero puede hacer mucho con un archivo de trazado.

Como dijo otra respuesta, lo más probable es que te encuentres con el hecho de que tu fuente de entrada está configurada para una amplitud de 1 mV.

Hay una serie de otras razones por las que los simuladores podrían hacerlo mal en esta situación. Una es que puede estar usando un macromodelo más complicado del amplificador operacional que incluye límites en los voltajes de alimentación positivos y negativos, y es posible que actualmente no esté sesgado en el centro del rango donde cree que está. Le sugiero que considere probar un modelo de amplificador operacional más simple y ver si funciona.

En cualquier caso, el simulador de CircuitLab da la respuesta correcta de inmediato:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Abra el esquema anterior y ejecute la simulación de dominio de frecuencia, que está configurada para usar Itest como su fuente de señal de entrada. Obtendrá su respuesta esperada de transimpedancia de 60 dB-ohm, que, según la documentación siempre es una Análisis de pequeña señal relativo a la entrada que es la amplitud 1:

Tambiénpuedestrazarexplícitamente"DB (MAG (V (out) / I (Itest.nB)))" para hacer que la relación de transimpedancia sea más explícita, pero obtendrás la misma gráfica de Bode al final.