Simulácia druhej odmocniny s AD633 v PSpice

[Racius]

Dobrý deň, trápi ma jeden problém a uťahuje mi slučku kol krku.
Musím spraviť simuláciu druhej odmocniny s obvodom AD633 v PSpice.
Je to podľa Fig. 14 z datasheetu:
http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD633.pdf

Pointou by malo byť zavedenie druhej mocniny do zpätnej väzby operáku a tým invertovanie funkcie SQR.

Napísal som netlist:

[Ivan_Ryger]

Skúste si obvod rozdeliť na menšie čiastky. Vyzerá to tak, že operák čosi robí.
Môžete prosím urobiť DC analýzu i do -12V (-Vcc)?

Nevidím model AD633, na tom pastewebe to nefunguje. Pridajte oba .subckt ako zdrojové kódy sem.

Prosím, čo robí tá dióda so sériovým odporom v netliste?
Mne sa tam zdá zbytočná. Tá 633 by mala byť predsa štvor-kvadrantová násobička.

Chýba mi pripojený offsetový vstup AD633 (vstup W).

[Racius]

AD633:

[Ivan_Ryger]

zaujímavé, ešte poprosím vykresliť priebeh prúdu rezistorom R2 a napätie uzlu 1 voči 0.

[Bernard]

Problém asi bude v rozsahu vstupního napětí. Jakmile je kladné nebo nulové, operák se zasekne a je konec. Zkus simulovat pro Vinput od -0,01 do -5 V. Ta dioda by tomu zakousnutí měla zabránit, ale nějak se jí to nedaří, navíc zanáší chybu do výsledku.

[Bernard]

Problém asi bude v rozsahu vstupního napětí. Jakmile je kladné nebo nulové, operák se zasekne a je konec. Zkus simulovat pro Vinput od -0,01 do -5 V. Ta dioda by tomu zakousnutí měla zabránit, ale nějak se jí to nedaří, navíc zanáší chybu do výsledku.

[Ivan_Ryger]

Bernard má asi pravdu. Z toho kvadrátora nedostanete záporné napätie.
Ak ma signal len kladne hodnoty, treba pred zosilnovac zaradit invertor.
Alebo zapojit kvadrator do invertujuceho vstupu a signal do neinvertujuceho.
Ivan

[Bernard]

Vlastně se ten operák nezakousne, prostě je v saturaci. Při kladném napětí na (-) vstupu je výstup OZ maximálně záporný, a kvadrátor z toho udělá maximální kladnou hodnotu, čímž tu saturaci ještě utvrdí. Aby se OZ probral do lineárního režimu, potřebuje na vstupu záporné napětí aspoň Vin=-R1*VQmax/R2.

[Bernard]

Vlastně se ten operák nezakousne, prostě je v saturaci. Při kladném napětí na (-) vstupu je výstup OZ maximálně záporný, a kvadrátor z toho udělá maximální kladnou hodnotu, čímž tu saturaci ještě utvrdí. Aby se OZ probral do lineárního režimu, potřebuje na vstupu záporné napětí aspoň Vin=-R1*VQmax/R2.

[Ivan_Ryger]

Trocha som premýšľal nad tým problémom. To zakusnutie by sa dalo vyriešiť nasledovne:
Výstup operáka je vedený v jednej vetve na násobičku (do ktorej pôjde len kladný signál cez nejakú diódu) a v druhej vetve (pre záporný signál) sa cesta do rozdielového uzla bude uzatvárať z výstupu na vstup cez diódu, ktorá zabezpečí, že sa nikdy na výstupe neobjaví záporné napätie. Táto dióda stiahne zisk operáka pri zápornom signáli.

[Bernard]

Bezva nápad, opravdu se to dá vyřešit. Ta dioda do násobičky má boční efekt, úbytek na ní se projeví ve výsledku. Ale dá se obejít bez ní, ta druhá dioda z výstupu OZ na vstup při záporném výstupu OZ přepere kladný výstup z násobičky. I tato dioda někdy zanese do výsledku malé záporné napětí, ale to může posloužit jako indikátor toho, že výsledek má nějakou imaginární hodnotu.

[Bernard]

Bezva nápad, opravdu se to dá vyřešit. Ta dioda do násobičky má boční efekt, úbytek na ní se projeví ve výsledku. Ale dá se obejít bez ní, ta druhá dioda z výstupu OZ na vstup při záporném výstupu OZ přepere kladný výstup z násobičky. I tato dioda někdy zanese do výsledku malé záporné napětí, ale to může posloužit jako indikátor toho, že výsledek má nějakou imaginární hodnotu.