Thực hành: tách khuếch đại khỏi lọc

Bộ lọc tích cực cố ý minh bạch

Đặt tầng không đảo độ lợi 2 trước bộ thông thấp 15.9 kΩ,100 nF. Bộ khuếch đại cách ly đầu vào khỏi tải lọc trong mô hình giáo dục; đầu ra không tải. Cực danh định là 100.097448 Hz. Tại tần số thấp độ lợi điện áp khoảng 2,tại cực khoảng √2,tại mười lần cực khoảng 0.199007.

Lưu active-filter.cir và chạy ngspice -b active-filter.cir bằng ngspice độc lập sẵn có. Eamp là nguồn điện áp điều khiển bằng điện áp lý tưởng với độ lợi DC hữu hạn 100000. Không phải macro-model op-amp nhà sản xuất.

Ideal noninverting gain 2 followed by isolated RC pole
V1 in 0 DC 0 AC 1 SIN(0 0.05 10)
Rg minus 0 10k
Rf amp minus 10k
Eamp amp 0 in minus 100000
Rfilter amp out 15.9k
Cfilter out 0 100n
.op
.ac dec 40 1 100k
.tran 100u 300m 0 100u
.print ac vm(out) vp(out)
.print tran v(in) v(out)
.save all
.end

Độ lợi vòng hở hữu hạn làm độ lợi DC vòng kín 100000/(1+50000),khoảng 1.999960. Mô hình không có chân nguồn,cắt đầu ra,cực GBW,giới hạn tốc độ thay đổi,nhiễu,dòng phân cực đầu vào hay giới hạn dòng đầu ra. Vì vậy không thể chứng nhận bộ khuếch đại 3.3 V vật lý. Việc bỏ qua có chủ ý để kiểm tra độc lập đáp ứng điện trở/tụ.

So sánh và thay đổi

Với điểm AC chính xác, thay quét bằng .ac lin 1 100.097448 100.097448. Biên độ đầu ra phải khoảng 1.414185,pha −0.785398 rad. So biên độ trong 0.002,pha trong 0.001 rad. Với đầu vào 10 Hz,đỉnh 50 mV,đỉnh đầu ra xác lập của mô hình khoảng 99.503 mV. Để quá độ đầu xác lập trước đo biên độ.

Đổi Rfilter thành 31.8 kΩ. Góc giảm nửa trong khi độ lợi thấp vẫn khoảng 2. Rồi nối tải đầu ra 100 kΩ,tính suy hao DC và cực dịch trước chạy lại. Bộ đệm trước RC không cách ly RC khỏi tải nối sau nó.

Ghi kết quả mô hình lý tưởng và kiểm tra vật lý còn lại như mục riêng. Bước thiết kế sau sẽ chọn linh kiện và xác minh phạm vi chế độ chung,biên độ,băng thông,tốc độ thay đổi,ổn định. Xem tài liệu ngspice về cú pháp nguồn phụ thuộc và phân tích.