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標題: 請問各位大大有關跑OPAMP模擬的問題 ~~~ [打印本頁]
作者: ccmake23    時間: 2008-4-29 10:45 PM
標題: 請問各位大大有關跑OPAMP模擬的問題 ~~~
請教各位大大
! c8 @1 @! P& F3 J; M# l小弟在跑OP的模擬的時候有一些疑問6 w- c/ P: a: O) `6 \, J8 J  w; \5 J
甚是困惑
* k( Z1 U' P8 R$ v不知道有沒有大大可以幫小弟開釋一下
' R0 H9 N7 b) ?1.  http://0rz.tw/1340k 1 O% Q, K; A3 s- I- ]6 X4 \
我們如果要跑單純的一個OP
5 Y4 `- g# b; d& z會是直接畫像這樣的電路圖. l1 x' T" B" c. i; _
然後用spice給Vin的電壓2 U0 {& G9 E; h9 I
之後去量output的電壓# I) D5 Y$ @( z; r$ ]' ]/ t
再跟Vin相比之後得到A的db值嗎??
& Z( W- _* i8 }3 T% U  N在設計一個OP的時候
3 T1 g; K( R7 b* i大家會去跑像這樣的電路嗎??' j9 A* p! B5 Z0 ]+ ^5 k
跑出來的A(db)是不是只能看出這個OP的gain跟頻寬呢??# G" I9 J0 F& N0 r0 a
還有沒有甚麼其他的用途??9 |6 [3 V3 C- r9 c; k7 j; N
另外在給Vin的時候,我看到書上的spice檔是寫  
: c5 u* F: }" {( dVin  a點  b點  dc  1  ac  1. `' c7 E5 R6 o$ h3 G; H9 v
這樣的意思是他給幾伏的ac訊號呢??! \! x7 P8 C; T5 w4 a" F5 g
如果是1v的話,那放大器不是會飽和掉嗎??2 g: x! x3 n/ `$ _& b! e
怎麼可以求出Vout的值呢??
, x$ N  s; X% j9 F  n5 D2 ?# M: V7 g5 }" U1 `$ y
2.  http://0rz.tw/9040H 7 a! I% Q  ]$ a" M! U
這張圖他把電路加上一個很大的R跟C之後負回授. X1 i- _& [. ^9 G/ c! a
我不太了解他為什麼要這樣子接??6 q+ `/ R& X0 i
這樣子的量測跟上面的open-loop有甚麼不一樣呢??% J- ]9 T: \5 G; l

1 D/ l$ T* z8 T% [# m; @* k3.  http://0rz.tw/5040G. {0 |+ i0 E; \4 ?& R5 }
假設現在有一個這樣的系統$ E6 }: r/ S5 V& {( f
原先沒有大R跟大C的負回授系統
/ e& _+ r6 t* S我們為了要檢查這個系統的穩定度
5 ~. n  _1 j+ t  A& s" u所以會去跑頻率響應3 I+ I! v$ _  i- t: k2 `
這個意思是我們要去看A(Beta)的大小跟相位嗎??, I' Q5 C% b+ x8 M
書上的做法是在負回授的點上加入大R跟大C6 o" I) e) I1 D8 N# c
然後看V-端跟Vin的比值2 R/ @0 E5 Y/ u. [2 |0 C
他這樣子的求法還算是open-loop嗎??
# I; u2 x" e- O) r還是算是close-loop??& w/ o- h& M5 J3 k% v+ e
這樣子求出來的比值是A(Beta)嗎??
, \4 e  l7 ~$ ?1 l6 f/ Z& [2 q5 @0 B" B0 N7 v  W
假設有這樣子的系統/ v6 M  U# P8 J6 d; X! _7 l
各位大大還會去跑單一OP的特性嗎??(gain的頻率響應)
/ Y8 X8 E& n- N! e! u. }還是直接看這個系統的穩定度呢??
* o- S3 q# V$ ^# u0 C1 E7 [" H# c9 ?2 |
問題很多又很雜
8 L5 z0 s+ U4 m) i) ~' e9 K, w- q小弟為此困惑良久% Z) t4 Z% Y  D) a8 \# h4 F: H5 H, @
希望有大大可以給盞明燈
) ~6 T/ Q0 q' K* a; H' v7 d- U在此先謝過嚕~~^^
作者: geniushoho    時間: 2008-4-30 02:38 PM
1. 假設你OP內部是個two stage之類的OP架構4 u9 l: [6 A9 U( X
    你這樣接有問題，因為input的+/-必須要有一樣的common mode value
! E- ?6 s9 ?1 P, {1 ]    假設是在1.8V的架構下 可能你的input必需都要接到0.9V的DC準位* ^. B! ~+ b7 s0 u0 T
    這圖只是利於教學，所以只保留AC部分來討論忽略DC. |) A4 Z* E3 Y+ {
    Vin  a點  b點  dc  1  ac  1  ------->  dc是給他DC bias點 ac 輸入為1 並不是1v 只是利於模擬
5 d) l9 O$ H) v: B     AC部分來看 Vout/Vin=Vout/1  所以你的gain就是Vout(dB)
6 P, w" Z0 Z$ k8 p     所以並不會飽和 3 M5 [0 x( b2 n' h& M3 l
2.  這電路名稱我忘了9 ?) z$ A7 g2 y" G( r
     先討論DC部分 電容等效開路 所以就可以想成只有電阻接input- 到 output 單純的buffer效應
- s" E% L% i4 i7 f) l+ B1 h     input = output (因為input不能留電流所以這條路徑不會有壓降), l9 X8 A# k1 d
     AC時 因為電容很大 所以也會頻率到一定大小後也會像個buffer
1 t( O! v# a! K3.  基本上看你要多少phase margin
* U# W2 A: A& \0 F6 N! _     然後選擇OP的架構+ z3 |9 t+ U) N4 ?' T; h: M! y! r
    例如folded 他本身電路就有80幾度的margin 可以視為只有一個pole
+ p! |! q5 w; \& T+ K. U% S    或者你用two stage設計 就要用頻率補償的方式
* E$ ]5 h2 O8 G" K9 i- b2 `    把第二個pole拉遠去設計
作者: mbission    時間: 2008-4-30 03:43 PM
標題: 回復 1# 的帖子
2.圖中放置大R跟C,在DC時,C相當於open,此時放大器相當於負回授,可以得到穩定的DC偏壓,做AC分析時,C相當於short(因為大C),此時大R可看為OP開路,做開迴路AC分析
' H1 O: a! ]+ n. y  q4 N- k1 f/ X  C( l給你做參考!!
作者: geniushoho    時間: 2008-4-30 05:23 PM
2. AC分析我說錯了~~~sorry + V, \7 y; j! {$ ~4 Z
   謝謝 mbission 指正
作者: mbission    時間: 2008-4-30 06:10 PM
標題: 回復 4# 的帖子
不客氣 ! T+ i) u/ J/ f8 \4 U0 d5 |
一般AC的模擬方式是把R用大L代替$ I- @7 V5 a9 g( r
此外也可以用AC電阻跟DC電阻的方式
作者: ccmake23    時間: 2008-5-1 01:58 PM
標題: 再請問M大
以下還有一些關於OP的接續問題想請教大大
7 n) L! I! z0 u) }  }
3 J. k  g' k. o1. 給ac 1 的實際意義是甚麼呢??
% e% w- ~; B: h( c$ o5 E2 R* p     有人說是為了運算方便,可是我比較想知道實際上的運算是怎麼樣算的呢??3 n" y2 t" a8 [9 \3 Q  o4 Q
      spice是怎麼算的呢??
) f  T0 @, Y' U
+ W* L% }' S* n* Z% {0 |2. 一般而言跑單一OP模擬 都會用像http://0rz.tw/9040H 這個圖裡面的接法嗎??) i6 D4 q# `# M2 T- B" ^; h% i: u; ]
     想知道一般工程師都是怎麼樣接的??跑單一的OP也要自己把他接成負回授,再加大R大C嗎??6 ~( F& O( ]' F$ a  o: b4 E( A2 \6 }8 i
     大大您回文的意思是,加了大R是為了要給負端一個跟正端一樣的直流偏壓( A7 T# E: c1 `
     使differential input的common mode 可以維持在一樣的直流偏壓嗎??% c8 P. _; P# |: {
     在這個條件才可以再直流偏壓上面疊加小訊號,是這個意思嗎??
' m$ u- n+ C- y) [2 n     那麼用大C的原因是在分析小訊號的時候,因為我們要看A(Beta)的loop-gain的頻率響應
: {  {+ V- B5 T- ^2 ?     所以需要把負回授打斷,所以用大電容使AC看到的是一個接地的樣子嗎??
2 M4 Y  W8 ]4 Q8 k1 Q0 Q' W0 T
2 L# Y2 j/ o+ `6 j, x9 I3.  http://0rz.tw/5040G  在這個回授系統裡面,也是會在負端加入大R大C,用意是跟單一OP接成回授且加入大R大C的
) ~/ V% a( Z6 k* X     原理是一樣的嗎??  
0 s' w' v, t$ J2 |; t+ K+ f& @3 Q
& `( ~; W- y- y0 }6 R問題很多
2 u, Y+ l- n% [5 s, k; n真是不好意思( H# `! j7 ~. m; D4 n& `; P
希望大大有空的話可以回答小弟一下
3 G5 G$ f) O# a8 f7 p' o真的是非常感激唷~~~^^^^
作者: finster    時間: 2008-5-1 07:04 PM
作op模擬時,是要看你的op應用在什麼電路,什麼情況,作何用途
1 q$ o5 c9 g# U' W; q' Xop基本上可分fold-cascode和two-stage兩種,而這兩種又可區分成p-type和n-type input兩種
* E: X: X( r: d7 }* ~如果你的應用或者規格要用到rail-to-rail時,則是要同時用到p-type和n-type input的op0 R% z9 _+ U. W( o
/ F& E4 R  o$ n! R' F9 r
對spice來說,要看op的gain和phase,只要下vdb(out)和vp(out)即可看到input對output的gain和phase6 |0 x0 }' X( s, d; d
至於spice是怎麼計算出來的,說真的,與其去計較spice是怎麼計算出來的,倒不如花心思去思考當你設計出來的op的gain和phase margin沒有達到預期時,你該如何調整op的size,你該如何從現有的波形中去推論出倒底你所設計的op是那個元件出了問題,而op中各個元件的相對關係又是怎樣子連帶變化的,layout的安排上又要如何佈局才會得到最小的layout面積,元件要如何擺放才會有最小的mismatching....等+ K) K/ F6 z/ N/ G7 {' @7 G( Y
op的p/n mos數並不多,但區區這幾顆mos設計好的卻是一個大難題,尤其要配合到performance,low power,low area等要求時,設計難度更是高,知道理論是一會事,會模擬又是一會事,在業界真正要作的是接到project和specification,你就要設計出來,並且要知道那裡是關鍵3 W9 M4 N8 S; `2 [# O( u6 p
8 J/ F( X5 e3 U/ `2 M; A$ g$ ?
作op模擬時,要看你的應用來決定你的負載,負回授的接法並不一定只有單純的r-c,像LDO的regulator的op,我就看gain和phase margin以及PSRR和電流消耗,如果是driver,那我就特別在意電流消耗,op的面積,offset和phase margin,gain就比較不那麼放在第一位,而且LDO和driver所接的負載並不同,所以在op模擬上兩者的考量情況就會不同,如果是應用在ADC,那又是另外一種考量和負載情況
8 ^: ?1 M2 Z2 B# ~: x' z' C我要說的是OP在不同的應用會有不同的考量和設計重點,OP的模擬,你參考CIC講義其實就可以了,CIC講義都有附上他們對OP模擬的建議指令和方法,這是基本OP的模擬作法,而應用在不同的需求會有不同的考量和設計重點,如何決定OP的size和設計出一個符合規格才是該要花心思去學習的
作者: ccmake23    時間: 2008-5-1 08:53 PM
標題: 感謝F大的熱心回應
看到F大打了這麼多自己的經驗分享5 r: \7 m9 T+ S( i2 S9 D
小弟真是很感動& o+ f" h$ a6 J) Z
因為是類比新手0 ]. w2 L8 Z7 c: Y* p, j
所以有很多東西都還在摸索當中+ p9 K6 m  m$ g  d: a' q; b0 C
在這邊可以有一些有經驗的大大互相指教   真的是非常好的一個地方" V: s6 y% }2 v4 T
因為不太想再占用太多的版面0 D+ n, M; `8 n( }
不知道F大有沒有EMAIL可以給小弟" u: ~- b: v5 ~; @- G$ x: P$ d
私下再請教您問一些問題呢??
0 _8 v* V5 ]0 |4 w因為我身邊可以討論的人比較少
- m" p# z! O  q7 Z1 e- u所以希望可以跟您請教一些遭遇到的問題
* a3 A! x1 y+ Z' l若大大願意幫助小弟的話3 }6 Y  B( t* j; y- R8 V2 Y. T, J' t
小弟的EMAIL是
5 }( s% W0 M2 w% }2 H7 q! gdavidwu.ep90g@nctu.edu.tw
7 M8 i- e+ S  V希望大大可以回個信給我  @  }# Y' M$ ~" y& z$ U
或是回文跟小弟說一下MAIL ADD2 {/ B' @% w, l; x
非常感謝喔~~^^
作者: kubela    時間: 2008-9-25 09:39 PM
請問誰有f大所說得cic講義（有關op模擬的指令），謝謝分享提供嚕！
作者: anita66    時間: 2008-11-4 10:26 AM
很讚的東西,終於有大大提供資訊了,感謝您的無私分享,3Q~
作者: semico_ljj    時間: 2008-11-4 04:27 PM
是“CIC HSPICE 講義”？
作者: hyseresis    時間: 2008-11-5 06:41 PM
標題: 做AC分析時,要把AC,DC的路徑分開
做AC分析時,要把AC,DC的路徑分開,而且要把OP AMP 的offset加進去才對,也就是說AC分析,要建立在對的DC點上,給您參考
作者: yutian    時間: 2008-11-7 09:37 AM
finster能否提供一下你說的CIC講義嗎？謝謝共享。
& P% j  G! ]* T7 q; F想參考一下。
作者: caikunming    時間: 2008-12-2 03:36 PM
运放是做模拟IC的基础啊，学好她做什么东西就不会很难了，至少上手也快了。
作者: tom2003    時間: 2008-12-2 03:49 PM
本站有分享
6 d8 w3 o8 S6 r6 C: z0 p5 c. L/ G3 V: u) W0 G: h' n9 O# s; Q
何必勞駕finster板大呢??
% [' a  k, b& ]: a2 p7 M& `1 A
, P$ H" X! ^$ l( U要花個錢買就是了....
作者: erdong2000cn    時間: 2008-12-2 05:46 PM
op确实是很多模拟电路的基础，不过真的能把电路吃透了，确实需要下很多的功夫



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