图4-5 电源抑制比仿真设置
图4-6 电源抑制比仿真结果
从仿真结果图4-6可知,在频率 < 1 kHz时,PSRR < -35 dB
五、总电路(调用bandgap和opam模块):
将lab_practice库中的bandgap_simu单元copy成bandgap单元,打开bandgap单元电路,删除直流电压源和交流电压源,创建bandgap单元的Symbol。
在lab_practice库中创建顶层系统电路lab_top单元,然后调用bandgap和opam子电路,加上几个PMOS和NMOS管做镜像电流源缓冲,再加上直流电源(V0)、运放的差分共模电压(VCM)及差分输入交流信号激励(VINP、VINN),如图5-1所示。
注,lab_practice_demo中的lab_top中的两个差分输入信号有点错误,需要修改,将VINN的方向翻转180度,与VINP反向,并将AC phase由180度改为0度。
图5-1 使用bandgap模块和opam模块构成的电路总图
(1)先做瞬态仿真调静态偏置工作点
图5-2做瞬态仿真设置
图5-3 瞬态仿真输出波形选择NM1的漏端(可看NM1的漏极电流)及输出电压(out端)
图5-4 瞬态仿真波形
从图5-4可以看出,0.25us后NM1输出给opam的偏置电流基本保持在54.2 uA。输出电压V(out)则在不断变化,这是由于输入加了1 mV的差分正弦信号引起的。如果要看清楚V(out)的整个变化,只要将仿真截止时间拉长至10 mS以上就可以了,此时,输入激励以及输出响应如图5-5。请注意,输出响应out 的相位跟VINP是一致,跟VINN的相位是相反的。
图5-5 仿真时间为10mS的瞬态响应波形
(2)再做AC分析
图5-6 AC分析时VINP和VINN设置
由于在lab_top的连接图中,两个输入激励的连接是相反的,这样VINP和VINN就是幅度都为0.5 V但相位相反的正弦信号,从而差分信号(VINP-VINN)为幅值为1.0 V的正弦信号。
图5-7 AC仿真结果
图5-7中左边子窗口可以看出低频增益为365.93。用calculator工具对子窗口 2中的特性进行测量,测得其带宽为493.166 kHz,相位裕度PM = 54.11o