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胡言乱语:Multisim仿真准不准?偏置电流错的离谱?

3月前浏览128

内容节选自原创视频教程《运放秘籍》第一部:通用运放基础

    这是很多同学都会问到的一个问题,Multisim仿真究竟准不准?很多同学在仿真时发现Multisim仿真结果和手册的差距太大,然后说是Multisim这个软件不行,其实不是这样的,不管是Multisim也好,Ltspice、Tina或是Cadence也好,各软件都有长处,如果Multisim仿真不准的话,这个软件早就倒闭了。仿不准其实是设计者仿真软件使用的不对,咱们先来看一个实际案例,就是本节要讲的输入偏置电流仿真。

图1-6 两种偏置电流仿真结果

    图1-6 是两种输入偏置电流仿真,左边是一位设计者做的仿真,仿真结果是24.812uA,而AD8031的手册中偏置电流是0.45uA,是Multisim软件仿真不准吗?右边是我做的仿真,仿真结果是0.45uA,我仿真的结果与AD8031手册完全一样,其实Multisim准确性还是可以的,关键在于对软件的操作和参数理解上。

    我们分析运放时的重要原则之一就是“虚短、虚断”,虚短指的是运算放大器的两个输入端电压相等,看起来像是短路一样;而虚断指的是运算放大器的输入端基本没有电流流入,看起来像是断开一样。


    图1-10 是运放的输入偏置电流示意图,理想的运放(图中灰色运放)是没有输入电流的,但是受我们生产运放的工艺和材料限制,我们没办法做出一个输入电流为0的运放,图中大三角符号就是我们实际使用的运放,可以看到在同相输入端和反向输入端分别有个输入电流Ib1和Ib2,那么输入偏置电流Ib就是二者的平均值,输入偏置电流越小越好。

图1-10  运放偏置电流示意图

    图1-11 是AD8031的输入偏置电流仿真,可以看到反相输入端流出运放的电流是24.824uV,同相输入端流出运放的电流是24.813uA,那么计算得到的此时的输入偏置电流就是(24.824+24.813)/2=24.8185uA。那么此时我们就可以认为,运放的同相输入端和反向输入端,各自都有一个24.8151uA的电流存在。

图1-11  AD8031输入偏置电流仿真

    图1-12 是AD8031手册中的输入偏置电流,在±5V的供电电源下,输入偏置电流典型值是0.45uA,最大值是1.2uA,那么为什么仿真的结果是21.8185uA呢?为什么仿真和手册有这么大的差异呢?先别急,咱先充分理解输入偏置电流的概念和它对电路的影响,然后再来看看为什么仿真和手册有差异。

图1-12  AD8031手册中的输入偏置电流


来源:工程师看海
电源电路通用材料CadenceMultisim
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-08-02
最近编辑:3月前
工程师看海
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