Гармонические искажения в субпороговом операционном усилителе 2 каскада

Я разработал двухкаскадный операционный усилитель со всеми полевыми МОП-транзисторами в подпороговой области, как показано на рисунке ниже.

введите описание изображения здесьУ меня усиление 48 дБ, полоса пропускания 60 кГц, скорость нарастания 0,014 В/мкс и рассеиваемая мощность всего 0,6 микроватт.

Вот частотная характеристика,введите описание изображения здесь

У меня есть заметный запас по фазе в 60 градусов от частотной характеристики. Я немного не в курсе анализа шума и гармонических искажений в LT spice. Но я знаю, что БПФ выходного сигнала дает представление о THD. Но как рассчитать процент гармонических искажений?

Вот изображение БПФ на выходе (Примечание: я работаю с синусоидальным входом 400 Гц)

введите описание изображения здесь

Что означают эти значения в дБ, и я вижу пик на частоте 800 Гц, которая является гармоникой основной частоты 400 Гц, что я должен сделать из этого и как оценивается THD?

ОБНОВЛЕНО ПЛОТ БПФ с большим количеством циклов по запросу andyakaЯ также хотел бы знать об анализе стабильности того же самого.

У вас есть большие проблемы с этим БПФ ... возможно, компонент постоянного тока, который ошибочно принимается за импульс? Это скрывает другие гармоники. Однако вы можете рассчитать второе гармоническое искажение.
Сэр, не могли бы вы объяснить это.
Попробуйте использовать БПФ с гораздо более высоким разрешением для многих циклов входного сигнала. Кроме того, почему вы вводите сигнал, который дает выходной сигнал -20 дБВ?
@ Andyaka схема работает при низком напряжении питания, поэтому максимальное положительное колебание составляет всего около 0,43 В, а усиление составляет 48 дБ. Я обновил БПФ с большим количеством циклов. пожалуйста, проверьте

Ответы (1)

Что ж, используя значительно улучшенное БПФ, вы можете приблизить THD к амплитуде 2-й гармоники - она ​​составляет около -42 дБВ, а ваш основной сигнал - -15 дБВ. Таким образом, вторая гармоника на 27 дБ ниже.

Как отношение, которое в 22,4 раза ниже или около 4,5 % THD.

Если вы включили 3-ю гармонику около -58 дБВ, вы должны преобразовать в реальное напряжение и взять квадратный корень из суммы квадратов, следовательно, -42 дБВ становится 7,94 мВ RMS, а -58 дБВ становится 1,26 мВ RMS. Теперь возведите в квадрат и добавьте их, затем извлеките квадратный корень, чтобы получить среднеквадратичное значение 8,04 мВ.

Преобразуйте это обратно в дБВ, чтобы получить -41,9 дБВ, т.е. практически нет разницы между использованием 2-й гармоники самой по себе (-42 дБВ), но, просто для записи, разница составляет 26,9 дБ или отношение 22,1 или около 4,52% THD.

В заключение, если у вас нет веских причин идти выше, я бы просто приблизил THD к отношению 2-й гармоники к основной гармонике.

Что касается «анализа стабильности», я не уверен, что вам нужно продемонстрировать.

Спасибо. достаточно ли хорош запас по фазе, пожалуйста, проверьте частотную характеристику. Также я хотел бы услышать ваши предложения по моей вышеуказанной работе.
Запас по фазе в 60 градусов — это хорошо. Вполне нормально для стандартных операционных усилителей.
Спасибо, есть предложения по улучшению моей работы?
Это не та область, в которой у меня есть навыки — я использую операционные усилители, а не проектирую их!!
Гармонические искажения в субпороговом операционном усилителе 2 каскада
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v