Операционный усилитель активной межэлектродной проводимости

Поведенческое представление операционного усилителя активной межэлектродной проводимости

Библиотека

Simscape / Электрический / Интегральные схемы

Описание

Блок Operational Transconductance Amplifier обеспечивает поведенческое представление операционного усилителя активной межэлектродной проводимости. Усилитель активной межэлектродной проводимости преобразовывает входное напряжение в текущий вывод. Приложения включают осцилляторы переменной частоты, переменные усилители усиления и управляемые текущим образом фильтры. Эти приложения используют то, что усиление активной межэлектродной проводимости является функцией текущего течения в управление текущий контакт.

Чтобы поддержать более быструю симуляцию, поведенческое представление не моделирует подробную транзисторную реализацию. Поэтому модель только допустима при работе в линейной области, то есть, где входное сопротивление устройства, выходное сопротивление и активная межэлектродная проводимость получают, все зависят линейно от текущего управления, и независимы от амплитуды входного сигнала. Движущие силы аппроксимированы задержкой первого порядка, на основе значения, вы задаете для параметров блоков Bandwidth.

Текущее управление

Текущий C контакта управления сохраняется при напряжении, которое вы задаете для Minimum output voltage. На практике Minimum output voltage равняется отрицательному напряжению предоставления плюс транзисторное падение напряжения эмиттера коллектора. Например, если Minimum output voltage для напряжения предоставления +-15V-14.5, то достигнуть управления, текущего из 500μA, резистор, соединенный между +15V направляющей и управлением, текущий контакт должен иметь значение (15 - (-14.5)) / 500e-6 = 59 кОм.

Активная межэлектродная проводимость

Отношение между входным напряжением, v, и текущей активной межэлектродной проводимостью, i gm:

v=v+−v−igm=gm⋅vgm=gm0⋅icic0

где:

  • v + является напряжением, представленным в контакте блока +.

  • v напряжение, представленное в контакте блока -.

  • g m является активной межэлектродной проводимостью.

  • i c является управлением текущее течение в управление текущий контакт C.

  • i c0 является ссылочным текущим управлением, то есть, управление, текущее, в котором активная межэлектродная проводимость заключается в кавычки на таблице данных.

  • g m0 является активной межэлектродной проводимостью, измеренной при ссылочном управлении текущий i c0.

Поэтому увеличивая управление текущие увеличения активная межэлектродная проводимость.

Выведите сопротивление и определение текущего Вывода

Выходное сопротивление, R, задано:

igm+io=voRoutRout=Rout0⋅ic0ic

где:

  • i gm является текущей активной межэлектродной проводимостью.

  • i o является вывод, текущий, заданный как положительный при течении в усилитель активной межэлектродной проводимости выходного контакта.

  • i c является управлением текущее течение в управление текущий контакт C.

  • i c0 является ссылочным текущим управлением, то есть, управление, текущее, в котором выходное сопротивление заключается в кавычки на таблице данных.

  • R out0 является выходным сопротивлением, измеренным при ссылочном управлении текущий i c0.

Поэтому увеличение текущего управления уменьшает выходное сопротивление.

Введите сопротивление

Отношение между входным напряжением, v, через + и контактами - и текущим течением, i:

vi=RinRin=Rin0⋅ic0ic

где:

  • i c является управлением текущее течение в управление текущий контакт C.

  • R в является входным сопротивлением для текущего текущего значения управления, i c.

  • i c0 является ссылочным текущим управлением, то есть, управление, текущее, в котором входное сопротивление заключается в кавычки на таблице данных.

  • R in0 является входным сопротивлением, измеренным при ссылочном управлении текущий i c0.

Поэтому увеличение текущего управления уменьшает входное сопротивление.

Пределы

Из-за физической конструкции операционного усилителя активной межэлектродной проводимости на основе текущих зеркал активная межэлектродная проводимость текущий i gm не может превысить текущее управление. Следовательно значение i gm ограничивается:

– i c ≤ i gm ≤ i c

Выходное напряжение также ограничивается напряжением предоставления:

Min V ≤ v o ≤ V макс.

где min V является Minimum output voltage, и V макс. является Maximum output voltage. Ограничение выходного напряжения реализовано путем добавления низкого сопротивления выводу, когда предел напряжения превышен. Значение этого сопротивления установлено параметром Additional output resistance at voltage swing limits.

Текущая активная межэлектродная проводимость является также ограниченной скоростью просмотра, значение для скорости просмотра, ограничивающей обычно даваемый на таблицах данных:

−μ≤digmdt≤μ

где μ является Maximum current slew rate.

Порты

+

Положительное электрическое напряжение

-

Отрицательное электрическое напряжение

C

Текущее управление

OUT

Выведите текущий

Параметры

Номинальные измерения

Transconductance

Активная межэлектродная проводимость, g m, когда текущее управление равно Reference control current. Это - отношение текущей активной межэлектродной проводимости, i gm, к разности потенциалов, v, через контакты - и +. Значением по умолчанию является 9600 μS.

Input resistance

Входное сопротивление, R в, когда текущее управление равно Reference control current. Входное сопротивление является отношением разности потенциалов, v, через + и - прикрепляет к текущему вытекать из + к контакту -. Значение по умолчанию является кОмом 25.

Output resistance

Выходное сопротивление, R, когда текущее управление равно Reference control current. Смотрите выше для определения уравнения выходное сопротивление. Значением по умолчанию является 3 MOhm.

Reference control current

Управление, текущее, в котором заключаются в кавычки Transconductance, Input resistance и Output resistance. Значением по умолчанию является 500 μA.

Динамика

Dynamics

Выберите одну из следующих опций:

  • No lag — Не моделируйте динамику отношения между выходным током и входным напряжением. Это значение по умолчанию.

  • Finite bandwidth with slew rate limiting — Смоделируйте динамику отношения между текущим выводом и входным напряжением с помощью задержки первого порядка. Если вы выбираете эту опцию, Bandwidth, Maximum current slew rate, и параметры Initial current появляются на вкладке Dynamics.

Bandwidth

Пропускная способность задержки первого порядка раньше моделировала динамику отношения между выходным током и входным напряжением. Значение по умолчанию является МГц 2.

Maximum current slew rate

Максимальная скорость изменения активной межэлектродной проводимости, текущей, когда нет никакой обратной связи вокруг устройства. Обратите внимание на то, что таблицы данных иногда заключают скорость просмотра в кавычки как максимальную скорость изменения напряжения. В этом случае значение зависит от конкретной схемы тестирования. Чтобы получить точное значение для Maximum current slew rate, воспроизведите схему тестирования в модели Simscape™ Electrical™ и настройте значение параметров, чтобы совпадать со значением таблицы данных. Если схема тестирования является разомкнутым циклом, и нагрузочное сопротивление заключается в кавычки, можно получить приближенное значение для Maximum current slew rate путем деления скорости просмотра напряжения на нагрузочное сопротивление. Значением по умолчанию является 2 A/μs.

Initial current

Начальная текущая активная межэлектродная проводимость (примечание, не начальная буква вывела текущий). Это - активная межэлектродная проводимость текущее снижение и к внутреннему выходному сопротивлению, R, и к выходному контакту. Значением по умолчанию является 0 A.

Пределы

Minimum output voltage

Выходное напряжение ограничивается, чтобы быть больше, чем значение этого параметра. Значением по умолчанию является -15 V.

Maximum output voltage

Выходное напряжение ограничивается, чтобы быть меньше, чем значение этого параметра. Значением по умолчанию является 15 V.

Additional output resistance at voltage swing limits

Чтобы ограничить колебание выходного напряжения, дополнительное выходное сопротивление применяется между выводом и направляющей степени, когда выходное напряжение превышает предел. Значение этого сопротивления должно быть низким по сравнению с выходным сопротивлением и нагрузочным сопротивлением схемы. Значение по умолчанию является Омом 1.

Minimum control current for simulation

Управление, текущее измеренный при управлении текущий контакт C, ограничивается, чтобы быть больше, чем значение этого параметра. Это предотвращает потенциальное деление на нуль при вычислении значений сопротивления ввода и вывода на основе значения текущего управления. Значением по умолчанию является 0.001 μA.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Смотрите также

| |

Темы

Представленный в R2011b

Документация Simscape Electrical
Поддержка
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте