负反馈电路设计与仿真

题目

《模电》康华光 8.5.2题

过程

设计

1. 确定反馈类型

内阻为10kΩ的电流源提供输入信号，故选择并联反馈。

放大类型为电流放大，即采用电流反馈。

2. 确定反馈系数大小

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由反馈深度
\begin{equation}
1+AF=\frac{A}{A_{f}}=10^{4}\gg1
\end{equation}
故有
\begin{equation}
A_{f}=\frac{A}{1+AF}\approx \frac{1}{F}
\end{equation}
\begin{equation} \label{eq:relation1}
F=0.1
\end{equation}

3. 确定阻值

由“虚短”：Vn相当于接地，则有

[latexpage]
\begin{equation} \label{eq:relation2}
i_{f}\approx \frac{R_{1}}{R_{1}+R_{f}}\cdot i_{o}
\end{equation}
\begin{equation} \label{eq:relation3}
F = \frac{i_{f}}{i_{o}}
\end{equation}
联立 (\ref{eq:relation1}), (\ref{eq:relation2}),(\ref{eq:relation3})得电阻R1与Rf关系为：
\begin{equation}
R_{f}= 9 R_{1}
\end{equation}

对于确定阻值具体大小尚不熟悉，故最初取值为：

[latexpage]
\begin{equation}
R_{1}=50\Omega
R_{f}=450\Omega
\end{equation}

参考解答中的分析：

仿真

1. 打开orCAD Capture CIS Lite

2. 创建新的Project

导入放大器所在元件包，插入某个放大器

3. 绘制电路图

按照设计将电路图绘制出来

4. 交流扫描(AC Sweep)

在通过测试基本确定放大通频区后，设置扫描在1kHz——10kHz之间，仿真结果：

Af约为10

F约为0.1

问题

仿真时出现Undefined错误信息：

选择PSpice->Edit Simulation Profile

在Configuration Files的Library中添加包含模型的.lib文件

同学找到的文件地址：

通过路径添加该文件即可

错误

1. AC

第一开始使用直流电源，分析都是采用直流扫描。改变阻值大小都没有反应。

所以应该使用交流电流源，并对频域进行分析：

当频率高于10KHz后，出现失真，故选取分析阈值在1kHz——10kHz间。

2. GND

其实在仿真时一直弹出提示，但我没有在意：

WARNING(ORNET-1085): Your design does not contain a Ground (0) net. You may not be able to run analog simulation on this design.?To run analog simulation,?your design must have?at least one?Ground (0) net.?Use at least one PSpice Ground (0) symbol in the design.?Ignore this warning, if this?is a?digital design.

所以在分析电压时，发现“接地端”的电压都不是0v，所以电流扫描的结果一直有误。