評價(jià)Spice模型不能僅考慮直流與交流性能

在使用Spice以前，評價(jià)其直流與交流性能是成功的關(guān)鍵。但模型評價(jià)不應僅限于此，設計者還應了解，當有源器件模型在非線(xiàn)性區域工作時(shí)的執行情況以及有怎樣的關(guān)鍵交流指標。這些參數很難或不可能通過(guò)數據資料來(lái)驗證，因為數據資料并未給出在器件通往電源軌的放大器輸出級非線(xiàn)性區上工作時(shí)的指標。
　　而運放則擁有關(guān)于最大及最小輸出電壓擺幅的直流指標。首先，模型應給出輸出電壓接近一個(gè)電源軌時(shí)的失真，因為飽和會(huì )使輸出波形失真（假設為非軌至軌運放）。其次，讓放大器在電源軌上工作會(huì )引起稱(chēng)為限幅的明顯失真。數據資料給出的失真數據尤其未包括在電源軌上工作時(shí)的情況，因此設計者必須確定允許有怎樣的失真，以及當在接近電源軌的區域上工作時(shí)會(huì )出現怎樣的失真等。收集失真數據是一件艱苦的實(shí)驗室工作，但當您在正弦波形中看不出有失真時(shí)，則失真小于2%。因此如果您能辨別出這種失真，則您的眼睛就是一塊儀表。
　　將OPA132配置成增益為10的放大器，圖1顯示輸入為1.45V正弦波時(shí)的輸出波形。壞消息是，恰好能看到出現限幅，因此您應該斷定正弦波含有大于2%的失真。好消息是，模型未包括限制輸出電壓擺幅的電路。

另一個(gè)重要參數是CMR（共模抑制）。將一個(gè)運放配置成差分放大器（4個(gè)電阻等于1 kΩ）并具有與1V正弦波源相連的公共輸入，所得數據如圖2所示。
　　圖2顯示OPA132 Spice模型的CMR數據。-100dB的低頻截斷與數據資料上給出的參數有關(guān)。模型斷點(diǎn)發(fā)生在1.5 kHz頻率上，而數據資料給出的斷點(diǎn)則發(fā)生在0.7 kHz左右的頻率上。模型的CMR幅度在大約8 MHz時(shí)開(kāi)始截止，但數據資料上給出的CRM則一直以 -20 dB/decade（-20 dB/10倍頻程）的速度下降。Spice模型的此項參數偏離了數據資料上給出的數據，但在您放棄模型以前請考慮，您可能不會(huì )將此運放用于含有頻率大于10 kHz左右的信號，因此高頻CMR并不重要。設計者可忽略這種斷點(diǎn)差別而進(jìn)行手動(dòng)計算，或選擇另外一個(gè)模型。

　　沒(méi)有哪一個(gè)Spice模型是完美的，半導體設計者雖能用精心編制的Spice程序來(lái)設計并仿真IC，但用這些程序并不總是能得到所期望的IC。Spice像其他任何工具一樣也并不完備，因此您必須考慮到其缺點(diǎn)。您的計算尺雖有舍入和讀數誤差，但卻能幫助您設計很多電路。成功的關(guān)鍵是須了解工具的能力，避開(kāi)其缺點(diǎn)并使工作順利進(jìn)行。