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[参考译文] TINA/Spice:Tina THD 分析

Guru**** 2553260 points
Other Parts Discussed in Thread: TINA-TI, OPA1611

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/tools/simulation-hardware-system-design-tools-group/sim-hw-system-design/f/simulation-hardware-system-design-tools-forum/697941/tina-spice-tina-thd-analysis

主题中讨论的其他器件:TINA-TIOPA1611

工具/软件:TINA-TI 或 Spice 模型

你好  

是否可以在具有 Tina 的电路上执行 THD 扫描、即获取 THD 与频率间的关系 图(如波特图)

谢谢

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     关于该主题的另一个问题  

    为了验证我 是否正在正确执行 THD 测量(针对 特定基频)、我使用此放大器数据表中 TI 使用的电路对 TI OPA1611放大器进行仿真。

    数据表链接: www.ti.com/.../opa1611.pdf  第8页

    我 得到的值为~3.9% 、数据表中的值为~0.000015%

    有人知道我为什么会获得不同的价值吗?

    谢谢

     

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    Rotem、

     模型支持的性能指标经常出现在模型的网表文本标题中。
    OPA1611的标头包含大量支持的指标、但遗憾的是 THD 不是其中之一。

    但是、如果您希望尝试复制 THD 结果、请确保使用 THD 数据表中给出的相同条件。
    因此、测试信号和测试电路应使用数据表中描述的以下相同参数:
    电源
    2.输出直流点-最有可能位于电源中间轨、但确认这是数据表的条件之一。
    输入直流点也是如此
    4.输出负载电阻
    5.测试电路增益
    6.信号频率
    7.输出信号峰峰值电压

    但愿这对您有所帮助。 如果您有任何疑问、请告诉我。

    此致、
    John

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    此外、THD 结果在很大程度上取决于工具中的设置方式。 3.9%与~0.000015%的对比似乎过高。 TINA 中的电路是否以与数据表相似的方式(振幅、增益、RL 等)设置?

    谢谢、
    JC
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    我可以告诉我正确复制电路。 在数据表中、负载和源极电阻也是 Vs、Vout 和 BW 指定的。

    我尝试检查 THD 的特定频率、因此 BW 不相关(此外、我不知道如何将其插入分析中)。

    对于电源、我使用了具有正弦波(各种频率和振幅)的交流电压发生器

    我不确定在哪里测量输出电压(我将电压表放在 RL 处)、除此之外、我认为一切都是正确的。

      随附了 THD 与频率间的关系文件以及数据表中的测试电路以及 Tina 处的我的电路(免费版本)。

    谢谢!

    e2e.ti.com/.../OPA1611-THD-circuit.TSC

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    Rotem、
    感谢您上传测试电路。
    交流信号源。 您是否使用交流侧流评估失真?
    此致、
    John
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    不、我使用的是傅里叶分析、它输出 基频的信号 THD 值。

    谢谢你

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    Rotem、

    这里有两个影响仿真结果的工作因素:一个是模型、另一个是仿真器。
    模型的文本标题提供了模型所遵循的参数的长列表。
    很遗憾、HD 不在列表中、因此该型号的任何 HD 可能都与数据表不符。

    另一个因素是仿真器。 在模拟 HD 时、设置仿真器时需要一点注意。
    默认的 TINA 最大时间步长在 仿真上是可变的。 这在仿真分析参数中显示为
    TR 最大时间步长 、 默认设置为"10G"。
    这实际上限制了傅里叶分析可以提供的功能、因为它必须在可变时间点之间进行内插  
    抛出 傅里叶级数系数的结果值。
    解决方法是将最大步长设置为固定值、以便仿真在一个周期内提供一系列均匀间隔的时间步长
    请注意、傅里叶分析应用于信号的一个周期、在本例中为输出信号1kHz.f。
    为了从 傅里叶分析中获得最大精度、时间步长应 在傅里叶分析中在信号的单个周期内产生相同数量的点。 对于您的电路、这是4096个点、步长为244.140625ns 时可以得到这些点。

    随附的 TINA 原理图将您的电路用作起点。
    第一步是使用现有设置运行傅里叶分析、而不使用信号来显示仿真器的等效本底噪声。
    这看起来比信号低-150dB、因此有足够的动态范围(数据表将 HD 列为-136dB)。
    然后使用信号运行仿真、结果显示 HD 大于-120dB、这与数据表不一致。
    因此、具有默认 TINA 分析设置的模型与数据表不一致。
    这些是所附原理图中最左侧的图。 此时、我们不知道 HD 是由于模型还是仿真器设置造成的。

    下一步是将最大步长 设置为固定值244.140625ns (原理图中最右侧的图形)、并在傅里叶分析中使用4096个点重新运行仿真。
    请注意、总仿真时间增加到10ms;对信号的最后一个周期应用了傅里叶分析、以 最大程度地减小 任何启动瞬态的影响。
    动态范围(不带信号)增加到260dB 以上、远远超出了我们解决模型可能具有的任何 HD 组件的需求。
    这是嵌入在原理图中的右上角图。
    这些仿真器设置看起来不错。
    1kHz 信号的仿真(右下角图)仅显示相对于所需信号最大值为-160dB 的奇次谐波。
    因此 、该模型的 HD 似乎比数据表中提供的要好、这与该模型不会尝试符合 HD 数据表的事实是一致的。

    但愿这对您有所帮助。 这方面需要做很多工作、如果您有任何问题、请告诉我。

    此致、
    John

    e2e.ti.com/.../OPA1611-THD-circuit_5F00_rev1.TSC

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    尊敬的 John
    非常感谢您的详细回答以及您为解决我的问题所做的努力!