Bestimmung der Open-Loop-Verstärkung eines Operationsverstärkers in LTspice

Ich versuche, zwei Eigenschaften zu extrahieren: "Input Offset Voltage" und "Open Loop Gain" eines Operationsverstärkers LM741 mit LTspice. Dazu verwende ich das folgende Schaltungsmodell und Diagramme, bei denen die horizontale Variable die Eingangsspannung Vin zwischen -2 mV und +2 mV ist:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Um die Eingangsoffsetspannung zu sehen, überprüfe ich den Wert von Vin, wenn Vout im mittleren roten Diagramm Null ist. Dies ist ungefähr -0,99998 mV. Ich schließe daraus, dass dies die Eingangsoffsetspannung ist.

Wie Sie im oberen Diagramm sehen, ändert sich die Verstärkung, die Vout/Vin ist, dramatisch (von Null zu einer verrückten großen Zahl). Soll das nicht eine konstant große Zahl sein? (Bearbeiten: Okay, das liegt an der Division durch Null). Aber die Verstärkung ändert sich auch im linearen Bereich, siehe zweites Diagramm unten.

Aber wie lässt sich auf ähnliche Weise der „Open Loop Gain“ ermitteln? Sollte die "Eingangsoffsetspannung" auch verwendet werden, um dies zu finden?

Hier konzentriert man sich nur auf den linearen/verstärkenden Bereich und die Verstärkung hängt immer noch stark von der Eingangsspannung ab:

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Warum ist die Verstärkung nicht konstant? Ich hatte eine riesige, fast konstante Zahl als Open-Loop-Verstärkung erwartet.

Warum nicht das Datenblatt öffnen?
Ich habe das war nicht die Frage
Warum nicht einen Blick auf die Parameter des SPICE-Modells werfen?
Ich wollte den Gewinn aufzeichnen

Antworten (2)

Beim Versuch, die Open-Loop-Verstärkung eines Operationsverstärkers in SPICE zu bestimmen, besteht das Problem darin, wie man ihn in einer echten linearen Open-Loop-Konfiguration vorspannt, damit er nicht nach oben oder unten schießt v C C oder v E E ? Sie können versuchen, die Vorspannung µV für µV anzupassen, aber es ist wirklich mühsam. Die folgende Schaltung bringt Sie ziemlich schnell dorthin. Angenommen, Sie möchten das OL des TL081 überprüfen. Stellen Sie es mit den richtigen Materialien vor und fügen Sie eine Quelle hinzu E 1 wie im Schaltplan. Diese Quelle sieht den TL081-Ausgang und zwingt ihn, einen willkürlich ausgewählten 3-V-Wert zu liefern. Wenn SPICE die Analyse startet, schließt es alle Induktoren kurz und öffnet alle Kappen. LoL wird kurzgeschlossen, während CoL entfernt wird. Quelle E 1 Feinabstimmung seines Ausgangs, um den TL081 vorzuspannen, der wie erwartet 3 V liefert. Sobald der Bias-Punkt bestimmt ist, kann SPICE die Schaltung ac-sweepen und Sie erhalten das schöne Bode-Diagramm wie unten (Blau ist die Größe in dB, während Grün die Phase ist). Die Schaltung wurde in IsSpice simuliert, funktioniert aber auch in LTSpice oder in anderen Simulatoren.

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Ich glaube, ich habe den Grund dafür gefunden. Das lag daran, dass die Gleichung eigentlich lauten sollte:

V(vout)/(V(+vin)+0.0009999843)

Wobei die Eingangsoffsetspannung -0,0009999843 V beträgt. Dies sollte vom Vin abgezogen werden und die Darstellung wird mit einem Gewinn von 200.000 besser:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das Problem war die Eingangsoffsetspannung. Ich dachte, der Verstärker verstärkt vin mit einer Verstärkung A als vout (t) = A * vin (t), wobei vin das vom Signalgenerator angelegte Signal ist (nicht die genaue Spannungsdifferenz, die der Verstärker sieht); aber tatsächlich passiert vout(t)=A*[vin(t)+v_input_offset]. Und wenn ich plot(vin, vout./vin) zeichne, erhalte ich ein nichtlineares, unsinniges Diagramm, aber wenn ich dies als plot(vin, vout./(vin+v_input_offset) zeichne, ist die Linearität der Verstärkung zu sehen. Ich habe es nicht berücksichtigt Berücksichtigen Sie die Eingangsoffsetspannung, wenn Sie versuchen, die Verstärkung zu simulieren.
Bestimmung der Open-Loop-Verstärkung eines Operationsverstärkers in LTspice
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