建立自己的噪声模型 在第二部分中,我们曾介绍过噪声模型,它包括运算放大器、电压噪声源和电流噪声源。我们将用分离噪声源和通用运算放大器来构建这一噪声模型。模拟与 Rf 模型 (Analog & Rf models) 公司的Bill Sands为 TI 开发了分离噪声源。您可从 TI 网站 下载这种噪声源,只需搜索 “TINA-TI 应用原理图” 并查找 “噪声分析”文件夹即可。我们还在附录 4.1 和 4.2 中给出了“ TINA 宏”列表。
图 4.8 显示了用于创建噪声模型的电路。请注意,这就是我们此前使用的测试电路配置。该电路配置中有一个连接在输入端之间的电流噪声源。严格地说,实际上有两个电流噪声源。不过,我们从产品说明书很难说清楚这些信号源之间的相互关系。而且,在电流反馈放大器中这些信号源的信号幅度不同。我们在以后的文章中将更详细地探讨上述问题。我们将对电路加以定制,以便对 OPA627 的噪声特点进行适当建模。

图 4.8:采用分离噪声源的运算放大器噪声模型
首先,我们应配置噪声电压源。这只需在噪声源上右击并选择 “进入宏 ”即可(见图4.9)。进入“宏”后,弹出文本编辑器,为SPICE宏模型给出了源列表。图 4.10 显示了应加以编辑的 “.PARAM” 信息,以匹配于数据表。请注意,NLF 是l/f 区中某一点的噪声频谱密度(单位为 nV/rt-Hz)。FLW 是选中点的频率。

图 4.9:进入宏以配置噪声电压源

图 4.10:输入 1/f 区数据
随后,我们应输入宽带噪声频谱密度,这里要用到 NVR 参数。请注意,由于宽带噪声强度就所有频率而言都是一样的,因此这里不需要输入频率(见图4.11)。输入噪声信息之后,我们必须编辑并关闭 SPICE 文本编辑器。点击“校验框”,注意到状态栏会显示 “编辑成功” 消息。在 “文件” 菜单下选择“关闭”,返回原理图编辑器(见图 4.12)。

图 4.11:输入宽带区数据
我们对电流噪声源也要采取相同步骤。就此示例来说,电流源没有 1/f 噪声。这时,宽带频谱密度和 1/f “.PARAM” 均设为2.5fA/rt-Hz。1/f 频率通常设为非常低的频率,如 0.001Hz (见图 4.13)。

图 4.12:编辑 “宏” 并 “关闭”

图 4.13:输入电流噪声源数据
现在,我们对两种噪声源都进行了适当配置,接下来就要编辑通用运算放大器模型中的一些 AC 参数了。具体说来,必须输入开环增益和主导极点,因为它们会影响放大器的闭环带宽,反过来闭环带宽又会影响电路的噪声特性。开环增益在数据表中通常采用 dB 为单位。我们可用方程式 4.1 将 dB 转换为线性增益。我们还可用方程式 4.2 来计算 Aol 曲线中的主导极点。例 4.1 就 OPA627 进行了主导极点计算。图 4.14 给出了主导极点的图示。