Schaltungstechnik

4.4 Operationsverstärker 227
Bild 4.4-3: Symbol eines OP mit Modellparametern
Bild 4.4-4 zeigt beispielhaft ein Makromodell eines OP. Die unabhängigen
Spannungs- und Stromquellen am Eingang beschreiben die Eingangsoffsetspannung
und die realen Ruheströme. Die erste innere Verstärkerstufe wird durch eine
spannungsgesteuerte Stromquelle (G1) dargestellt, die zweite innere Verstärkerstufe
durch eine spannungsgesteuerte Spannungsquelle (E1). Den Einfluss der
Gleichtaktgröße erfasst die spannungsgesteuerte Spannungsquelle (E2). Die Ausgangsspannungsbegrenzung
erfolgt durch einen anschließenden Limiter. Schließlich
erfolgt die Ausgangsstrombegrenzung durch die Dioden D1, D2 und durch E4
mittels dem Sensorwiderstand r sense .
Erste Stufe Gleichtakteinfluss
DC-Verhalten und
Eingangsimpedanzen Zweite Stufe
Ausgangsspannungsbegrenzung
+
-
0
rig+
@RIG
Vio
+ - 1
@UIO
Iio
rid
{(@IIO)/2} +
- @RID
Iib1+
0
+-
idc
@IIB
G1
0
IN+ OUT+
3
CK
{20uA/@SR}
E1
4 E2
IN+ OUT+
IN+ OUT+
5
@UAMAXP
1
6
idc
2
IN- OUT-
GVALUE
Iib1- 0
0
+-
idc
@IIB
R1
0
260k
IN- OUT-
EVALUE
0
0
-(V(3)/100)*@VUD0
0
IN- OUT-
EVALUE
0
0 @UAMAXN
V(4)+V(2)*@VUG
rig-
@RIG
(20uA)*tanh((V(1)-V(2))/52mV)
0
Bild 4.4-4: Makromodell eines Operationsverstärkers
Ausgangsstrombegrenzung
ra
{(@RA)-0.7/@IMAX}
rsense
7
{0.7/@IMAX}
Grundsätzlich unterscheidet man zwischen einem Verhaltensmodell und einem
Strukturmodell. Das Makromodell in Bild 4.4-4 stellt ein Verhaltensmodell dar.
Das Verhalten wird beschrieben durch unabhängige Quellen und gesteuerte Quellen.
Vorgegebene Eigenschaften lassen sich im Makromodell durch geeignete Parameter
direkt einstellen. Der OP selbst besteht real aus zwei Verstärkerstufen und
D1
D2
+
-
0 0
+
GAIN = 1
E4
-
E
out