Zmodyfikowano strukturę i podano sposób wyznaczania parametrów makromodelu wzmacniaczy operacyjnych, przeznaczonego do stosowania w programie PSpice. Modyfikacje przeprowadzono w taki sposób, aby uwzględnić zależność (liniową lub nieliniową) maksymalnego napięcia wyjściowego oraz napięcia nasycenia układu scalonego od prądu wyjściowego. Modyfikacja polega na dodaniu do pierwotnego makromodelu dwóch źródeł sterowanych. Dzięki temu uzyskano lepszą zgodność wyników symulacji z danymi katalogowymi w szerokim przedziale zmian obciążenia, zasilania i wysterowania. Jest to szczególnie ważne w przypadku symulacyjnych obliczeń właściwości energetycznych (maksymalnej mocy wyjściowej, mocy strat, sprawności energetycznej) wzmacniaczy mocy. Modyfikacje można stosować do makromodeli różnych wzmacniaczy operacyjnych, tak makromodeli standardowych, jak i ulepszonych (enhanced macromodels). Podstawą do wyznaczania parametrów dodatkowych źródeł sterowanych są typowe dane katalogowe układu scalonego. Podano przykład użycia liniowych źródeł napięciowych sterowanych prądem wyjściowym w makromodelu opperacyjnego wzmacniacza mocy OPA502, oraz przykład zastosowania źródeł nieliniowych, w których zależności SEM od prądu są opisane wielomianami, w makromodelu wzmacniacza operacyjnego OPA130. Uzyskana dokładność modelowania zależności maksymalnych napięć wyjściowych od prądów wyjściowych okazała się o rząd lepsza niż w przypadku makromodeli dostarczanych przez producenta układów scalonych firmę Burr-Brown.
EN
The structure of operational amplifier macromodels, intended to be used in PSpice Programme, was modified and a way of deriving additional parameters for these macromodels was also given. Macromodel was modified so as to allow for relation (of both linear and non-linear nature) between maximum output voltage and IC saturation voltage on the one side, and the output current on the other side. The modification made consists in supplementing the original macromodel with two controlled sources. When they were introduced, marcomodel accuracy was improved and operating condition area (load, power, supply, control signal), wherein the macromodel ensures high accuracy, was extended. This modification may be applied to macromodels of various operational amplifiers, standard macromodels and enhanced macromodels. Typical IC's data-sheet information is the sufficient basis to calculate additional macromodel parameters. Examples were provided where simple current-controlled voltage sources were applied in IC's macromodel for the OPA502 Power Operational Amplifier and where non-linear controlled sources were introduced to macromodel of the OPA130 Operational Amplifier. The identified macromodels were subjected to verification. The accuracy of modelling the maximum output voltages and saturation voltages proved to be one order better than attained for original macromodels developed by Burr-Brown Company, the manufacturer of integrated circuits under consideration.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy została zaproponowana modyfikacja makromodeli wzmacniaczy operacyjnych, stosowanych w programie PSpice, polegająca na dodaniu sekcji mocy do standardowych modeli bipolarnych wzmacniaczy operacyjnych oraz wzmacniaczy typu BiFET. Zmodyfikowane makromodele zapewniaja uzyskanie prawidłowych przebiegów prądów pobieranych ze źródeł zasilających w zależności od napięcia wejściowego i rezystancji obciążenia. Struktura i wartości elementów sekcji mocy są takie same dla wzmacniaczy operacyjnych różnych typów i o różnym przeznaczeniu. Makromodele są szczególnie przydatne do symulacji komputerowej wzmacniaczy mocy złożonych ze wzmacniacza operacyjnego i tranzystorów. Są one wystarczająco dokładne i nadają się do typowych zastosowań praktycznych. W pracy zostały przedstawione struktury, sposób doboru parametrow oraz weryfikacja makromodeli. Zostały również przytoczone przykłady potwierdzające przydatność praktyczną makromodeli.
EN
This paper presents a modification of operational amplifier macromodels used in PSpice, which entails adding a power section to standard models of bipolar and BiFET operational amplifiers. The modified macromodels ensure proper currents taken from supply sources depending on the input voltage and load resistance. The structure and parameter values of the power section are fixed the same for various kinds of operational amplifiers. The macromodels are especially useful in a computer simulation of power amplifiers, which consist of an operational amplifier and transistors in an output stage, and accurate enough for general purpose applications. This paper presents examples of the modification of a typical operational amplifier macromodels, as well, as the macromodels verification, and application to audio power amplifiers.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono dwa makromodele scalonych wzmacniaczy mocy m. cz. przeznaczone do użytkowania w programie PSpice (model o większej dokładności, ale bardziej złożony i model prostszy lecz mniej dokładny). Oba makromodele cechują się stopniem złożoności wielokrotnie mniejszym, niż układy oryginalne i dokładnością modelowania podstawowych właściwości elektrycznych zadowalającą w typowych zastosowaniach. Makromodel o większej dokładności, przeznaczony do modelowania wzmacniaczy mocy o zasilaniu symetrycznym, stanowi modyfikację makromodelu zaproponowanego w [8]. Zapewnia on prawidłowe zależności prądów pobieranych ze źródeł zasilających oraz mocy : dostarczonej z zasilaczy, wyjściowej i start, sprawności energetycznej, a po przesterowaniu również współczynnika zawartości harmonicznych od napięcia wejściowego, impedancji obciążeń i napięć zasilających. Makromodel o mniejszej złożoności jest przeznaczony do modelowania wzmacniaczy mocy o zasilaniu niesymetrycznym [10]. Przedstawiono struktury makromodeli, algorytmy identyfikacji i przykłady modelowania typowych scalonych wzmacniaczy mocy. Parametry makromodeli są wyznaczane na podstawie typowych danych katalogowych układów scalonych. Właściwości makromodeli zweryfikowano przez analizę układów próbnych i porównanie wyników z danymi katalogowymi. Ich praktyczną przydatność zilustrowano przykładmi zastosowania do symulacji konputerowej elektroakustycznych wzmacniaczy mocy.
EN
This paper deals with two macromodels of integrated circuit audio power amplifiers intended for PSpice computer program (the more accurate and complex model and the less complex and accurate model). The both macromodels are much less complex than the original amplifiers but accurate enough for typical applications. The more accurate model, intended for amplifiers supplied from two symetrical supply sources, is derived from [8]. It ensures the proper values of currents taken from the supply sources, the supplied power, output power and dissipated power as well as the power efficiency and total harmonic distortion factor depending on the input voltage, load impedance and supply voltages. The less complex macromodel refers to amplifiers supplied from one suppy source [10]. The macromodel structures, identification algorithms and identification examples of typical integrated circuit audio power amplifiers are also presented in the paper. Macromodel parameters are evaluated from typical data sheet. Performance characteristics of the macromodels have been verified by their analysis and the comparison of the results with the data sheets. Finally the macromodel applications to the computer simulation of the audio power amplifiers are also shown.
A modification of the macromodel for integrated circuit (IC) audio power amplifiers, published in [3], intended for PSpice computer program, is presented. The new model is more accurate and its area of operating conditions (supply and input voltages, load resistance), in which the macromodel preserves its full accuracy, is wider. This results from incorporation to the macromodel the dependency of the IC saturation voltage on the output current. The macromodel parameters are found directly from typical IC data sheets. The example of the LM3886 audio power amplifier modelling is given.
In this paper the circuit diagram of audio high-power amplifier of 500 W output power is presented. The amplifier consists of integrated audio power amplifier and external transistors used in order to enlarge the output voltage of the amplifier. The preliminary amplifier design as well as some results of a computer simulation of the amplifier are given. Characteristics of the amplifier, among others the powers, the power efficiency, and the total harmonic distortion, are also estimated.
In this paper the structure of high-power audio amplifier (of several hundred Watt) consisting of integrated power amplifier and external power transistors is presented. Transistors are applied to enlarge the output voltage of the amplifier to the value greater than the maximum output voltage of the used integrated circuit. Design objectives for the recognized circuit solution are discussed. Furthermore, relevant formulas to perform calculations on an introductory step of the amplifier design process are given.
In this paper the modelling of the secondary breakdown for hybrid audio amplifiers is presented. The proposed analog behavioral model consists of the macromodel of the recognized hybrid amplifier and external behavioral circuitry. It enables the monitoring of the instantaneous operation point trajectory of the amplifier with respect to its safe operating area and detection of the failure conditions. The parameters of the model are obtained directly by using the manufacturer's data sheet, The results of the PSpice simulation illustrating the proposed model operation are also shown.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.