简介
DiffAmpCalc™是一种交互式规划和参数仿真东西。它使耗时的核算主动化,然后轻松确认增益、终端电阻、功耗、噪声输出及输入共模电压的最佳水平。DiffAmpCalc经过为工程师供给高效且直观的东西来削减规划危险。DiffAmpCalc的威力在于其以规划为导向的特性、易用性和内置过失检测功用。
该东西运用数据手册上的参数以数学手法模仿扩大器的行为,可加速ADI公司多款差分扩大器的选型、评价和毛病扫除。数据手册中未规则的参数,将依据数据手册中的值和图形进行外推。
其模仿的全差分扩大器(FDA)有三类:带用户可选增益的FDA、带预设增益的FDA以及全差分漏斗扩大器。图1为DiffAmpCalc图形用户界面(GUI)。本应用笔记阐明DiffAmpCalc的首要特性。
图1.DiffAmpCalc GUI
DIFFAMPCALC特性
DiffAmpCalc是一款强壮的东西,具有丰厚的规划特性。其三个首要规划特性是电路定制、优化首选项以及用于各类装备的很多动态数据。用户有多个规划定制选项。图2所示为用户可选的输入拓扑(Single Ended(单端)或Differential(差分))、输入耦合(沟通或直流)及输入端接(Terminate(端接))选项。图3所示为输出负载选项:None(无)、Differential(差分)、以地为基准(GND Referred)或以某个电压为基准(V Referred)。
图2.输入拓扑、输入耦合和输入端接选项
图3.输出负载选项
如需高差分增益,级联扩大器级是一个挑选。确认规划尺度之后,有多个优化特性可供运用,其间包含主动偏移、输入盯梢、增益核算、电阻容差和热效应。
主动偏移(Auto Offset)敞开后,会主动调整输入失调电压,并将Vocm调到可用输入和输出电压规模的中心。此特性可使扩大器的动态规模最大化。
若想要坚持平衡输入,使能输入盯梢(Input Tracking)会很有用,由于它会主动平衡输入起伏和失调。这是经过迫使反相和同相节点持平来完成的。挑选Auto Offset时,Input Tracking会禁用。Auto Offset和Input Tracking选项如图4所示。
图4.Input Tracking和Auto Offset
设置体系增益
DiffAmpCalc可简化体系增益核算。将所需增益输入实践增益(Actual Gain)文本框(参见图5中的带圈区域)以设置体系增益。
图5.设置体系增益
它会供给一切元件值,运用滚动条能够按份额调整这些值。DiffAmpCalc的一个重要特性是,当用户在拓扑(Topology)中挑选端接(Terminate)时(即选中图2中的Terminate),它会核算元件值。需求输入端接来匹配阻抗。运用匹配阻抗选项,体系规划者能够灵敏地界说输入源。例如,若运用信号发生器作为FDA的输入,则需求两层端接。
两层端接需求端接电阻。这些电阻会影响体系增益。为使两层端接拓扑坚持相同的体系增益,需求以迭代方法从头核算反应电阻和增益电阻。该进程在ADA4930-1数据手册中有阐明。
当在拓扑中挑选Terminate时,DiffAmpCalc会主动核算元件值,然后简化迭代核算。此特性会动态更新相应的反应和增益元件值。DiffAmpCalc中的迭代核算默许是躲藏的。运用键盘快捷键Alt + V可使核算可见。再次按下Alt + V又会躲藏核算。
运用差错预算和电阻热噪声效应,DiffAmpCalc很简单协助优化规划。经过挑选电阻容差(Resistor Tolerance)按钮列出的下列选项之一,用户能够挑选1%到5%规模内的电阻容差:None(无)、1% (E192)、1% (E96)、2% (E48)或5% (E24),如图6所示。
当用户界说环境温度后,它就会核算电阻噪声对功能的热影响。电阻噪声信息如图7所示。
图6.电阻容差选项
图7.噪声数据和输入
仿真成果
每个节点的仿真成果会当即供给,因而能够进行实时剖析。源电压的节点数据和相似示波器的图形以及扩大器输入/输出电压波形,关于快速了解元件和体系的权衡是很有利的。左键点击相似示波器的显现区,能够完成1×、2×、5×、10×、20×、50×和100×扩大。右键点击该显现区会复原扩大并缩小。
它会核算一切节点的直流和沟通峰峰值电压。输入电压指定为沟通电压,峰峰值叠加在直流失调偏置之上。假如峰值电流是考虑事项,则总功耗会被分为静态功耗和动态功耗。图8中,节点电压显现在电路图的画圈区域中,相似示波器的图形显现在电路图右侧带框区域中。功耗核算坐落带框示波器区域下方。