JPH05225282A - Simulating method using macromodel of operational amplifier - Google Patents
Simulating method using macromodel of operational amplifierInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】ソフトウェア手法による演算増幅
器のマクロモデルを用いたシミュレーション方法に関す
る。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a simulation method using a macro model of an operational amplifier by a software method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来技術として、従来の回路レベルに立
脚したオペアンプのマクロモデルがある。例えば、アイ
イーイーイー ジャーナル オブ ソリッド・ステート
サーキッツ ２３巻 ４号 １９８８年８月，９５９
〜９７１頁（IEEE JOURNAL OFSOLID−STATE CIRCUITS，
VOL.２３，Ｎo.４，AUGUST １９８８）に演算増幅器の
マクロモデルが記載されている。2. Description of the Related Art As a conventional technique, there is a conventional macro model of an operational amplifier based on a circuit level. For example, IEE Journal of Solid State Sarkitz, Vol. 23, No. 4, August 1988, 959.
~ 971 (IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS,
VOL. 23, No. 4, AUGUST 1988) describes a macro model of an operational amplifier.
【０００３】ここで記載されているマクロモデルの一部
を、従来の演算増幅器のマクロモデルの一例として、図
２に示す。第一の入力端子２０１の負の入力値Ｎと第二
の入力端子２０２の正の入力値Ｐは、抵抗器２０３で加
減算される。その出力値により、電流源とコンデンサと
抵抗から成るスルーレート部分２０４を経由して、電圧
源と抵抗とコンデンサから成るアナログフィルタ部分２
０５へ入力される。そして、演算増幅器の最終的な出力
端子２０６から出力値が取り出される。このマクロモデ
ルの特徴は、オフセットとスルーレートの仕様を入力す
るだけで、オペアンプを含む全体回路のシミュレーショ
ンが可能なことである。この仕様を実現する回路レベル
のモデルの記述方法は、従来の回路シミュレータに適応
できるようになっている。さらに、このマクロモデルは
実際の回路にそのまま適用できるので甚だ都合がよい。A part of the macro model described here is shown in FIG. 2 as an example of a conventional macro model of an operational amplifier. The negative input value N of the first input terminal 201 and the positive input value P of the second input terminal 202 are added and subtracted by the resistor 203. Depending on the output value, the analog filter portion 2 including the voltage source, the resistor and the capacitor is passed through the slew rate portion 204 including the current source, the capacitor and the resistor.
It is input to 05. Then, the output value is taken out from the final output terminal 206 of the operational amplifier. The feature of this macro model is that the entire circuit including the operational amplifier can be simulated simply by inputting the specifications of offset and slew rate. The circuit-level model description method that realizes this specification can be applied to a conventional circuit simulator. Furthermore, this macro model can be applied to the actual circuit as it is, which is very convenient.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、ハー
ドウェアモデルに立脚した回路モデルであるため、演算
増幅器を含む全体の回路シミュレーションを行うと、シ
ミュレーション時間が大きくなるという欠点がある。さ
らに、低周波かつ小振幅信号の入力信号しか扱えないの
で、高周波／低周波信号や大振幅／小振幅信号等が混在
した演算増幅器を含むシステムのシミュレーションに対
応できないという問題があった。最後に、回路レベルの
モデルは微細化に伴う寄生効果の影響を調べようとする
と、モデリングが困難となる。Since the above-mentioned conventional technique is a circuit model based on a hardware model, there is a drawback that the simulation time becomes long when the entire circuit simulation including the operational amplifier is performed. Furthermore, since only input signals of low frequency and small amplitude signals can be handled, there is a problem that it cannot be applied to simulation of a system including an operational amplifier in which high frequency / low frequency signals and large amplitude / small amplitude signals are mixed. Finally, circuit-level models are difficult to model when trying to investigate the effects of parasitic effects associated with scaling.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明はハードウェアモデルに立脚した回路レベル
のモデルを扱うのではなくて、ソフトウェアモデルで記
述された機能レベルのマクロモデルを扱えるようになっ
ている必要がある。さらに、低周波かつ小振幅信号の入
力信号しか扱えない従来のモデルを拡張して、高周波／
低周波信号や大振幅／小振幅信号等が混在してもシミュ
レーションが可能のようにオフセット・スルーレート・
ＧＢ積を組み合わせて適切な精度をもつ演算増幅器のマ
クロモデルを開発した。最後に、微細化に伴う寄生効果
のマクロモデルも作成した。In order to achieve the above object, the present invention can handle not a circuit level model based on a hardware model but a function level macro model described by a software model. It should be like this. Furthermore, by expanding the conventional model that can handle only low frequency and small amplitude input signals,
Even if low frequency signals and large / small amplitude signals are mixed, offset slew rate
We have developed a macro model of operational amplifier with appropriate accuracy by combining GB products. Finally, we also created a macro model of parasitic effects associated with miniaturization.
【０００６】[0006]
【作用】演算増幅器において、シミュレーション言語と
して連続系シミュレーション言語を採用し、オフセット
を記述する要素モデルとスルーレートを記述する要素モ
デルとＧＢ積を記述する要素モデルとの組合せマクロモ
デルを用いて、アナログ回路全体のシミュレーションを
行うため、高速で、精度よく、また微細化に伴う目に見
えない寄生効果の影響も含めたシミュレーションを行
う。In the operational amplifier, a continuous system simulation language is adopted as a simulation language, and a combination macro model of an element model that describes an offset, an element model that describes a slew rate, and an element model that describes a GB product is used to perform analog operation. In order to simulate the entire circuit, the simulation is performed at high speed, with high accuracy, and including the effects of invisible parasitic effects due to miniaturization.
【０００７】[0007]
【実施例】本発明では、連続系シミュレーション言語を
採用し、演算増幅器のモデリングを連続系シミュレーシ
ョン言語で行い、オフセット・スルーレート・ＧＢ積の
各々に対して要素モデルを記述し、高周波／低周波信号
や大振幅／小振幅信号等が混在した複雑なアナログ信号
処理回路のシミュレーションが可能となる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, a continuous system simulation language is adopted, an operational amplifier is modeled in the continuous system simulation language, element models are described for each of offset, slew rate and GB products, and high frequency / low frequency It is possible to simulate a complicated analog signal processing circuit in which signals and large-amplitude / small-amplitude signals are mixed.
【０００８】以下、本発明の一実施例を図１以下により
説明する。図１は、本発明の演算増幅器を用いたシミュ
レーション方法の説明図である。まず、設計者はキーボ
ード，カーソル等の入力手段１０１を用いて以下に示す
シミュレーションの操作を行う。入力手段により画面編
集手段１０２に命令が伝わる。この命令を通して演算増
幅器のシステム構成手段１０３でブロック図からシミュ
レーション言語に変換される。演算増幅器のマクロモデ
ルライブラリ１０４からマクロモデルが呼び出され、嵌
め込み手段１０５により演算増幅器の中身がマクロモデ
ルに置換される。その後、シミュレーションを実施し、
出力波形を計算１０６し、出力波形の表示１０７を行
う。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram of a simulation method using the operational amplifier of the present invention. First, the designer uses the input means 101 such as a keyboard and a cursor to perform the following simulation operation. The command is transmitted to the screen editing means 102 by the input means. Through this instruction, the system configuration means 103 of the operational amplifier converts the block diagram into a simulation language. The macro model is called from the macro model library 104 of the operational amplifier, and the contents of the operational amplifier are replaced by the macro model by the fitting means 105. After that, run a simulation,
The output waveform is calculated 106, and the output waveform is displayed 107.
【０００９】図３は、本発明の演算増幅器のマクロモデ
ルの原理の説明図である。第一入力端子３０１への負の
入力値Ｎと第二入力端子３０２への正の入力値Ｐは、引
算器３０３で加算される。その出力値に応じて、条件判
定器３０４で、ディジタルフィルタモードかスルーレー
トモードかに分岐される。前者のディジタルフィルタモ
ードは、加算器３０５と遅延器３０６と乗算器３０７か
ら構成される。これによりある時定数Ｐを持つディジタ
ルフィルタを実現できる。後者のスルーレートモード
は、出力値の履歴を管理する微分器３０８とある一定値
発生器３０９とを加算する加算器３１０とから構成され
る。これによりある一定の勾配をもつスルーレートを実
現できる。その後、二つのモードの出力値の加算器３１
１を経由して演算増幅器の出力値３１２を得ることがで
きる。FIG. 3 is an explanatory view of the principle of the macro model of the operational amplifier according to the present invention. The negative input value N to the first input terminal 301 and the positive input value P to the second input terminal 302 are added by the subtractor 303. Depending on the output value, the condition determiner 304 branches to the digital filter mode or the slew rate mode. The former digital filter mode includes an adder 305, a delay device 306, and a multiplier 307. As a result, a digital filter having a certain time constant P can be realized. The latter slew rate mode is composed of a differentiator 308 that manages the history of output values and an adder 310 that adds a certain value generator 309. As a result, a slew rate having a certain gradient can be realized. After that, the adder 31 of the output values of the two modes
The output value 312 of the operational amplifier can be obtained via 1.
【００１０】図４は、本発明の演算増幅器のマクロモデ
ルの別の第一の例の説明図である。第一入力端子４０１
への負の入力値Ｎと第二入力端子４０２への正の入力値
Ｐが、引算器４０３で加算される。その出力値に応じ
て、条件判定器４０４で、ディジタルフィルタモードか
スルーレートモードかに分岐されるところまでは、同じ
である。前者のディジタルフィルタモードは、ある時定
数Ｐを持つ一次遅れの伝達関数で記述されるディジタル
フィルタ４０５で実現できる。それ以降のその他（４０
６から４１０までの要素）は、図１と同じである。同図
において、条件判定器４０４が、引算器４０３の出力段
に過去の履歴を調べてこの出力値が正弦波特性か矩形波
特性かを判定する判定器というように特化させることが
できる。FIG. 4 is an explanatory view of another first example of the macro model of the operational amplifier according to the present invention. First input terminal 401
The negative input value N to the second input terminal 402 and the positive input value P to the second input terminal 402 are added by the subtractor 403. The same is true until the condition determiner 404 branches to the digital filter mode or the slew rate mode according to the output value. The former digital filter mode can be realized by the digital filter 405 described by a transfer function with a first-order delay having a certain time constant P. Other after that (40
(Elements 6 to 410) are the same as in FIG. In the figure, the condition determiner 404 specializes as a determiner that checks the past history at the output stage of the subtractor 403 and determines whether this output value is a sine wave characteristic or a rectangular wave characteristic. You can
【００１１】図５は、本発明の演算増幅器のマクロモデ
ルの別の第二の例の説明図である。負の入力値Ｎと正の
入力値Ｐが、引算器５０３で加算される。その出力値が
非線形特性を有するリミッタ回路５０４で、或るしきい
値以下の時は線形特性を示し、或るしきい値以上の時は
飽和特性を示す。同回路の出力は、条件判定器５０５
で、ディジタルフィルタモード５０６かスルーレートモ
ード５０７かに分岐される。その後、二つのモードの出
力値の加算器５０８を経由して演算増幅器の出力値５０
９を得ることができる。FIG. 5 is an explanatory diagram of another second example of the macro model of the operational amplifier according to the present invention. The negative input value N and the positive input value P are added by the subtractor 503. The limiter circuit 504 whose output value has a non-linear characteristic exhibits a linear characteristic when it is below a certain threshold value, and shows a saturation characteristic when it is above a certain threshold value. The output of the circuit is the condition determiner 505.
Then, the process branches to the digital filter mode 506 or the slew rate mode 507. After that, the output value 50 of the operational amplifier is passed through the adder 508 of the output values of the two modes.
9 can be obtained.
【００１２】図６は、本発明の演算増幅器のマクロモデ
ルの別の第三の例の説明図である。第一入力端子６０１
への負の入力値Ｎと第二入力端子６０２への正の入力値
Ｐが、引算器６０３で加算される。その出力値が、乗算
器６０４で、増幅度Ａを乗算し乗算値を得ることができ
る。その後、演算増幅器の出力値６０５を得ることがで
きる。また、同図において、乗算器６０４の代りに、引
算器６０３の出力Ｘに対して関数ｆ(Ｘ)を出力する読み
出し専用記憶装置とすることが可能である。さらに、同
図において、乗算器６０４の代りに、引算器６０３の出
力に対していわゆるディジタルフィルタとすることが可
能である。同図に示していないが、図１に示すような、
その他の回路は、種々変形されて構成されることができ
る。FIG. 6 is an explanatory view of another third example of the macro model of the operational amplifier according to the present invention. First input terminal 601
The negative input value N to the second input terminal 602 and the positive input value P to the second input terminal 602 are added by the subtractor 603. The output value can be multiplied by the amplification degree A in the multiplier 604 to obtain a multiplied value. Then, the output value 605 of the operational amplifier can be obtained. Further, in the figure, instead of the multiplier 604, a read-only storage device that outputs a function f (X) to the output X of the subtractor 603 can be used. Further, in the figure, instead of the multiplier 604, a so-called digital filter can be used for the output of the subtractor 603. Although not shown in the figure, as shown in FIG.
Other circuits can be variously modified and configured.
【００１３】図６に関係して、入力段の引算器の代り
に、第二の入力値Ｐをアースに落したことにより、第一
の入力値Ｎの符号を反転する反転器とからなる反転形演
算増幅器のマクロモデルとすることもできる。さらに、
入力段の引算器の代りに、第一の入力値Ｎをアースに落
したことにより、第二の入力値Ｐの符号を保ったまま伝
播する伝播器とからなる非反転形演算増幅器のマクロモ
デルとすることもできる。Referring to FIG. 6, instead of the subtractor in the input stage, an inverter is provided which inverts the sign of the first input value N by dropping the second input value P to ground. It may be a macro model of an inverting operational amplifier. further,
A macro of a non-inverting operational amplifier consisting of a propagator that propagates while maintaining the sign of the second input value P by dropping the first input value N to ground instead of the subtractor in the input stage. It can also be a model.
【００１４】さらに、図６に関係して、第一の入力値Ｎ
から第二の入力値Ｐが引かれる引算器と、引算器の出力
に対して種々の数値計算法（オイラ法やルンゲクッタ法
等）を用意した要素モデルとから成る演算演算器のマク
ロモデルとすることができる。同様に、第一の入力値Ｎ
から第二の入力値Ｐが引かれる引算器と、引算器の出力
に対して種々のコンパイラ言語（ＣやＦＯＲＴＲＡＮ
等）を用意した要素モデルとから成る演算増幅器のマク
ロモデルとすることができる。さらに、設計者にとって
中身を知らなくてよいように、引数によって記述するだ
けで、オフセット・スルーレート・ＧＢ積等のマクロモ
デルを記述できるようにした、引数記述の関数演算器か
ら成る演算増幅器のマクロモデルとすることができる。Further, referring to FIG. 6, the first input value N
Model of arithmetic operation unit consisting of a subtracter that subtracts the second input value P from the element and an element model that prepares various numerical calculation methods (Euler method, Runge-Kutta method, etc.) for the output of the subtractor Can be Similarly, the first input value N
From the second input value P to the subtracter and the output of the subtractor to various compiler languages (C and FORTRAN
Etc.) can be used as a macro model of an operational amplifier. Further, in order that the designer does not need to know the contents of the operational amplifier, it is possible to describe a macro model such as offset, slew rate, and GB product simply by describing it by an argument. It can be a macro model.
【００１５】図７は、本発明の演算増幅器のマクロモデ
ルの別の第四の例の説明図である。第一の入力端子７０
１への負の入力値Ｎと第二の入力端子７０２への正の入
力値Ｐは前述と同じく、電源７０５もしくはグランド７
０８の部分にキルヒホッフの法則により記述された寄生
コイルと、同様に記述された寄生コンデンサと、同様に
記述された寄生抵抗と、寄生素子７０６，７０７と関数
演算器７０３，７０４とのインターフェイス部分７０４
とからなる演算増幅器のマクロモデルとすることができ
る。このマクロモデルにより、半導体の微細化に伴う寄
生効果の影響も含めたシミュレーションが可能である。FIG. 7 is an explanatory view of another fourth example of the macro model of the operational amplifier according to the present invention. First input terminal 70
The negative input value N to 1 and the positive input value P to the second input terminal 702 are the same as those described above.
The parasitic coil described by Kirchhoff's law in the part 08, the parasitic capacitor described in the same manner, the parasitic resistance described in the same manner, and the interface portion 704 between the parasitic elements 706 and 707 and the function calculators 703 and 704.
A macro model of an operational amplifier composed of With this macro model, it is possible to perform simulations that include the effects of parasitic effects associated with semiconductor miniaturization.
【００１６】図８は、周波数の異なる正弦波を入力した
時の演算増幅器のマクロモデルの出力波形を説明する図
である。同図（ａ）は低周波数の正弦波を入力した時の
出力波形を示し、同図（ｂ）は高周波数の正弦波を入力
した時の出力波形を示す。同図（ａ）は演算増幅器がデ
ィジタルフィルタモードに入っていることを示し、同図
（ｂ）は演算増幅器がスルーレートモードに入っている
ことを示す。この波形により演算増幅器のマクロモデル
が、ディジタルフィルタモードかスルーレートモードに
入っていることを確認できる。FIG. 8 is a diagram for explaining output waveforms of the macro model of the operational amplifier when sine waves of different frequencies are input. The figure (a) shows the output waveform when a low frequency sine wave is input, and the figure (b) shows the output waveform when a high frequency sine wave is input. The figure (a) shows that the operational amplifier is in the digital filter mode, and the figure (b) shows that the operational amplifier is in the slew rate mode. This waveform confirms that the macro model of the operational amplifier is in the digital filter mode or the slew rate mode.
【００１７】図９は、振幅の異なる矩形波を入力した時
の演算増幅器のマクロモデルの出力波形の説明図であ
る。同図（ａ）は低周波数の矩形波を入力した時の出力
波形を示し、同図（ｂ）は高周波数の矩形波を入力した
時の出力波形を示す。同図(ａ)において、始めの矩形波
で演算増幅器がスルーレートモードに入っていることを
示し、後ろの矩形波で演算増幅器がディジタルフィルタ
モードに入っていることを示す。同図（ｂ）も同様であ
る。この波形により演算増幅器のマクロモデルが、ディ
ジタルフィルタモードかスルーレートモードに入ってい
ることを確認できる。FIG. 9 is an explanatory diagram of output waveforms of a macro model of an operational amplifier when rectangular waves having different amplitudes are input. The figure (a) shows the output waveform when a low frequency rectangular wave is input, and the figure (b) shows the output waveform when a high frequency rectangular wave is input. In the same figure (a), the first rectangular wave shows that the operational amplifier is in the slew rate mode, and the latter rectangular wave shows that the operational amplifier is in the digital filter mode. The same applies to FIG. This waveform confirms that the macro model of the operational amplifier is in the digital filter mode or the slew rate mode.
【００１８】図１０は、本発明の演算増幅器のマクロモ
デルが帰還増幅器として使用された例の説明図である。
入力端子１００１への入力信号は、第一の抵抗器１００
２を経由して、出力端子１００６の出力信号から第二の
抵抗器と共に、本発明による演算増幅器１００４の一つ
の入力端へ入力される。演算増幅器のもう一つの入力は
グランド１００５へ接続されている。FIG. 10 is an explanatory diagram of an example in which the macro model of the operational amplifier of the present invention is used as a feedback amplifier.
The input signal to the input terminal 1001 is the first resistor 100.
The signal from the output terminal 1006 is input to one input terminal of the operational amplifier 1004 according to the present invention via the second resistor together with the second resistor via the second resistor. The other input of the operational amplifier is connected to ground 1005.
【００１９】図１１は、本発明の演算増幅器のマクロモ
デルがＡ−Ｄ／Ｄ−Ａ変換器と接続された例の説明図で
ある。アナログ入力信号１１０１は、Ａ−Ｄ変換器１１
０２を経由して、ディジタル信号へ変換される。ディジ
タル信号は演算増幅器1103で本発明に示す演算増幅機能
により処理され、その出力信号はＤ−Ａ変換器1104によ
り変換され、アナログ出力信号１１０５へ変換される。FIG. 11 is an explanatory diagram of an example in which the macro model of the operational amplifier of the present invention is connected to an AD / DA converter. The analog input signal 1101 is sent to the A / D converter 11
It is converted into a digital signal via 02. The digital signal is processed by the operational amplifier 1103 by the operational amplification function shown in the present invention, and the output signal thereof is converted by the DA converter 1104 and converted into the analog output signal 1105.
【００２０】図１１に関係して、本発明の演算増幅器の
マクロモデルをソフトウェアテスタとして構成した例を
説明する。すなわち本発明による演算増幅器の特性を測
定するための信号を演算増幅器１１０３に入力するため
の設定手段１１０２と、演算増幅器１１０３の出力値の
特性を確認するための観測手段１１０４とからなる。An example in which the macro model of the operational amplifier of the present invention is configured as a software tester will be described with reference to FIG. That is, it comprises setting means 1102 for inputting a signal for measuring the characteristic of the operational amplifier according to the present invention to the operational amplifier 1103, and observing means 1104 for confirming the characteristic of the output value of the operational amplifier 1103.
【００２１】[0021]
【発明の効果】本発明によれば、次の効果がある。The present invention has the following effects.
【００２２】(１) このマクロモデルを使うと演算増幅
器を含むシステムの高速シミュレーションが可能であ
る。(1) By using this macro model, high-speed simulation of a system including an operational amplifier is possible.
【００２３】(２) オフセット，スルーレート，ＧＢ積
のパラメータを自由に扱えるようマクロモデル化してあ
るので、高周波／低周波信号や大振幅／小振幅信号等が
混在した演算増幅器を含むシステムを精度良くシミュレ
ーションが可能である。(2) Since the macro model is formed so that the parameters of offset, slew rate, and GB product can be freely handled, the system including an operational amplifier in which high-frequency / low-frequency signals and large-amplitude / small-amplitude signals are mixed can be accurately measured. Good simulation is possible.
【００２４】(３) 微細化に伴う寄生効果の影響も含め
た演算増幅器を含むシステムのシミュレーションが可能
である。(3) It is possible to simulate a system including an operational amplifier including the influence of parasitic effects due to miniaturization.
【図１】本発明の演算増幅器のマクロモデルを用いたシ
ミュレーション方法の説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram of a simulation method using a macro model of an operational amplifier according to the present invention.
【図２】従来の演算増幅器のマクロモデルの説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of a macro model of a conventional operational amplifier.
【図３】本発明の演算増幅器のマクロモデルの原理の説
明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a principle of a macro model of an operational amplifier according to the present invention.
【図４】本発明の演算増幅器のマクロモデルの別の第一
の例の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of another first example of the macro model of the operational amplifier according to the present invention.
【図５】本発明の演算増幅器のマクロモデルの別の第二
の例の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of another second example of the macro model of the operational amplifier according to the present invention.
【図６】本発明の演算増幅器のマクロモデルの別の第三
の例の説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of another third example of the macro model of the operational amplifier according to the present invention.
【図７】本発明の演算増幅器のマクロモデルの別の第四
の例の説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram of another fourth example of the macro model of the operational amplifier according to the present invention.
【図８】本発明の演算増幅器のマクロモデルにより、周
波数の異なる正弦波の入出力波形の説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram of input / output waveforms of sinusoidal waves having different frequencies by the macro model of the operational amplifier of the present invention.
【図９】本発明の演算増幅器のマクロモデルにより、振
幅の異なる矩形波の入出力波形の説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram of input / output waveforms of rectangular waves having different amplitudes according to the macro model of the operational amplifier of the present invention.
【図１０】本発明の演算増幅器のマクロモデルが帰還増
幅器として使用された例の説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram of an example in which the macro model of the operational amplifier of the present invention is used as a feedback amplifier.
【図１１】本発明の演算増幅器のマクロモデルがＡ−Ｄ
／Ｄ−Ａ変換器と接続された例の説明図。FIG. 11 shows a macro model of the operational amplifier of the present invention as AD.
Explanatory drawing of the example connected with the / DA converter.
３０１…第一の入力端子、３０２…第二の入力端子、３
０３…引算器、３０４…条件判定器、３０５…加算器、
３０６…遅延器、３０７…乗算器、３０８…微分器、３
０９…一定値発生器、３１０…加算器、３１１…切り替
え器、３１２…出力端子。301 ... 1st input terminal, 302 ... 2nd input terminal, 3
03 ... Subtractor, 304 ... Conditional determiner, 305 ... Adder,
306 ... Delay device, 307 ... Multiplier, 308 ... Differentiator, 3
09 ... Constant value generator, 310 ... Adder, 311 ... Switcher, 312 ... Output terminal.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平井 智明 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所小田原工場内 (72)発明者 渡辺 俊典 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tomoaki Hirai 2880 Kozu, Odawara-shi, Kanagawa Hitachi Ltd. Odawara factory (72) Inventor Toshinori Watanabe 1099 Ozenji, Aso-ku, Kawasaki, Kanagawa Hitachi Ltd. System development laboratory
Claims (17)
れる引算器と、前記引算器の出力がその値に応じて第一
の分岐点と第二の分岐点とへ分岐される条件判定器と、
前記第一の分岐点で前記引算器の出力が第一の加算値と
して入力される加算器と、前記加算器の出力が入力さ
れ、その出力を前記加算器に第二の加算値として入力す
る遅延器と、第二の加算値の前に設定された乗算器と、
第二の分岐点において前記引算器の出力の履歴を管理し
その値を管理する微分器と、前記微分器の出力値にある
一定値を加算する第三の加算器と、前記遅延器の出力値
と前記第三の加算器の出力値とを一つの出力値として管
理する切り替え器とを含む関数演算器を具備することを
特徴とする演算増幅器のマクロモデルを用いたシミュレ
ーション方法。1. A subtractor for subtracting a second input value P from a first input value N, and an output of the subtractor having a first branch point and a second branch point according to the value. A condition determiner that branches to
An adder to which the output of the subtractor is input as a first addition value at the first branch point, and an output of the adder are input, and the output is input to the adder as a second addition value. Delay device and a multiplier set before the second addition value,
A differentiator that manages the history of the output of the subtractor at the second branch point and manages its value, a third adder that adds a constant value to the output value of the differentiator, and a delayer A simulation method using a macro model of an operational amplifier, comprising: a function calculator including an output value and a switcher that manages the output value of the third adder as one output value.
記引算器の出力が第一の加算値として入力される加算器
と、前記加算器の出力が入力され、その出力を前記加算
器に第二の加算値として入力する遅延器とから成る低域
ろ波器の代わりに、Ｐを時定数，ｓを演算子として１／
（１＋Ｐｓ）を実行する伝達関数要素とを含む演算増幅
器のマクロモデルを用いたシミュレーション方法。2. The function calculator according to claim 1, wherein the output of the subtractor is input as a first addition value and the output of the adder is input, and the output is added by the addition. Instead of a low-pass filter consisting of a delay device for inputting a second added value to the filter, P is a time constant and s is an operator
A simulation method using a macro model of an operational amplifier including a transfer function element that executes (1 + Ps).
一の入力値から第二の入力値が引かれる引算器と、前記
引算器の出力段が或るしきい値より小さい時は比例関係
にあって大きい時は飽和特性を示す非線形特性をもつリ
ミッタ回路とを含む演算増幅器のマクロモデルを用いた
シミュレーション方法。3. The function calculator according to claim 1, wherein the subtracter subtracts the second input value from the first input value, and the output stage of the subtractor is smaller than a certain threshold value. A simulation method using a macro model of an operational amplifier including a limiter circuit having a non-linear characteristic showing a saturation characteristic when the time is in a proportional relationship and a large time.
一の入力値から第二の入力値が引かれる引算器と、前記
引算器の出力段に過去の出力値の履歴を調べてこの出力
値が正弦波特性か矩形波特性かを判定する判定器とを含
む演算増幅器のマクロモデルを用いたシミュレーション
方法。4. The function calculator according to claim 1, wherein a history of past output values is stored in a subtractor for subtracting the second input value from the first input value and an output stage of the subtractor. A simulation method using a macro model of an operational amplifier that includes a determiner that examines and determines whether this output value is a sine wave characteristic or a rectangular wave characteristic.
一の入力値から第二の入力値が引かれる引算器と、前記
引算器の出力に増幅度を乗算する乗算器とを含む演算増
幅器のマクロモデルを用いたシミュレーション方法。5. The function calculator according to claim 1, wherein the subtractor subtracts the second input value from the first input value, and the multiplier that multiplies the output of the subtractor by the amplification degree. Simulation method using a macro model of operational amplifiers including the following.
一の入力値から第二の入力値が引かれる引算器と、前記
引算器の出力に増幅度を乗算する乗算器と、前記引算器
の出力が第一の加算値として入力される加算器と、前記
加算器の出力が入力され、その出力を前記加算器に第二
の加算値として入力する遅延器とを含む演算増幅器のマ
クロモデルを用いたシミュレーション方法。6. The function calculator according to claim 1, wherein the subtractor subtracts the second input value from the first input value, and the multiplier that multiplies the output of the subtractor by the amplification factor. , An adder to which the output of the subtractor is input as a first addition value, and a delay device to which the output of the adder is input and which inputs the output as a second addition value to the adder Simulation method using macro model of operational amplifier.
力段の引算器の代りに、第二の入力値をアースに落した
ことにより、第一の入力値の符号を反転する反転器とを
含む反転形演算増幅器のマクロモデルを用いたシミュレ
ーション方法。7. The function calculator according to claim 1, wherein the sign of the first input value is inverted by grounding the second input value instead of the subtractor in the input stage. Method using a macro model of an inverting operational amplifier including a switch.
力段の引算器の代りに、第一の入力値をアースに落した
ことにより、第二の入力値の符号を保ったまま伝播する
伝播器とを含む非反転形演算増幅器のマクロモデルを用
いたシミュレーション方法。8. The function calculator according to claim 1, wherein the sign of the second input value is maintained by grounding the first input value instead of the subtractor at the input stage. A simulation method using a macro model of a non-inverting operational amplifier including a propagating propagator.
一の入力値Ｎから第二の入力値が引かれる引算器と、前
記引算器の出力に対して関数を出力する読み出し専用記
憶装置とを含む演算増幅器のマクロモデルを用いたシミ
ュレーション方法。9. The function calculator according to claim 1, wherein the subtracter subtracts the second input value from the first input value N, and the read operation outputs a function to the output of the subtractor. A simulation method using a macro model of an operational amplifier including a dedicated storage device.
第一の入力値から第二の入力値が引かれる引算器と、前
記引算器の出力に対するディジタルフィルタとを含む反
転形演算増幅器のマクロモデルを用いたシミュレーショ
ン方法。10. The function calculator according to claim 1, wherein:
A simulation method using a macro model of an inverting operational amplifier including a subtractor for subtracting a second input value from a first input value, and a digital filter for the output of the subtractor.
第一の入力値から第二の入力値が引かれる引算器と、前
記引算器の出力に対して種々の数値計算法を用意した要
素モデルとを含む演算増幅器のマクロモデルを用いたシ
ミュレーション方法。11. The function calculator according to claim 1,
Simulation using a macro model of an operational amplifier including a subtracter for subtracting a second input value from a first input value and an element model prepared with various numerical calculation methods for the output of the subtractor Method.
第一の入力値から第二の入力値が引かれる引算器と、前
記引算器の出力に対して種々のコンパイラ言語を用意し
た要素モデルとを含む演算増幅器のマクロモデルを用い
たシミュレーション方法。12. The function calculator according to claim 1,
A simulation method using a macro model of an operational amplifier that includes a subtracter that subtracts a second input value from a first input value and an element model that prepares various compiler languages for the output of the subtractor. ..
設計者にとって中身を知らなくてよいように、引数によ
って記述するだけで、マクロモデルを記述できるように
した引数記述の関数演算器のみからなる演算増幅器のマ
クロモデルを用いたシミュレーション方法。13. The function calculator according to claim 1,
A simulation method using a macro model of an operational amplifier which is composed of only function arithmetic units of argument description so that a macro model can be described only by describing by arguments so that a designer does not need to know the contents.
電源もしくはグランドの部分にキルヒホッフの法則によ
り記述された寄生コイルと、同様に記述された寄生コン
デンサと、同様に記述された寄生抵抗と、前記寄生素子
と関数演算器とのインターフェイス部分とを含む反転形
演算増幅器のマクロモデルを用いたシミュレーション方
法。14. The function calculator according to claim 1,
Inversion including a parasitic coil described by Kirchhoff's law in the power supply or ground portion, a parasitic capacitor described in the same manner, a parasitic resistance described in the same manner, and an interface portion between the parasitic element and the function calculator. Method using a macro model of a parallel operational amplifier.
前記演算増幅器のマクロモデルを用いて、入力信号と前
記演算増幅器の一つの入力端子に挿入されたインピーダ
ンス要素と、前記演算増幅器の出力端子と前記演算増幅
器の前記入力端子に挿入されたインピーダンス要素とを
含む帰還増幅器のマクロモデルを用いたシミュレーショ
ン方法。15. The method according to any one of claims 1 to 11,
Using the macro model of the operational amplifier, an input signal and an impedance element inserted in one input terminal of the operational amplifier, an output terminal of the operational amplifier and an impedance element inserted in the input terminal of the operational amplifier. Simulation method using a macro model of a feedback amplifier that includes the.
前記演算増幅器のマクロモデルを用いて、入力信号と前
記演算増幅器の一つの入力端子に挿入されたＡ−Ｄ変換
要素と、前記演算増幅器の出力端子と出力信号に挿入さ
れたＤ−Ａ変換要素とを含むディジタル信号処理装置の
マクロモデルを用いたシミュレーション方法。16. The method according to claim 1, wherein
Using the macro model of the operational amplifier, an AD conversion element inserted in the input signal and one input terminal of the operational amplifier, and a DA conversion element inserted in the output terminal and the output signal of the operational amplifier. A simulation method using a macro model of a digital signal processing device including and.
前記演算増幅器のマクロモデルを用いて、前記演算増幅
器の特性を測定するための信号発生器と、前記信号発生
器を前記演算増幅器に入力するための設定手段と、前記
演算増幅器の出力値が前記特性を確認するための観測手
段とを含むソフトウェアテスタ。17. The method according to any one of claims 1 to 11,
A signal generator for measuring characteristics of the operational amplifier using the macro model of the operational amplifier, setting means for inputting the signal generator to the operational amplifier, and an output value of the operational amplifier are A software tester including observation means for confirming characteristics.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4029190A JPH05225282A (en) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | Simulating method using macromodel of operational amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4029190A JPH05225282A (en) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | Simulating method using macromodel of operational amplifier |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05225282A true JPH05225282A (en) | 1993-09-03 |
Family
ID=12269286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4029190A Pending JPH05225282A (en) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | Simulating method using macromodel of operational amplifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05225282A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10313222A (en) * | 1997-03-13 | 1998-11-24 | Hitachi Ltd | Optical reception circuit |
| US9037441B2 (en) | 2011-03-29 | 2015-05-19 | Rohm Co., Ltd. | Macro model of operational amplifier and circuit design simulator using the same |
-
1992
- 1992-02-17 JP JP4029190A patent/JPH05225282A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10313222A (en) * | 1997-03-13 | 1998-11-24 | Hitachi Ltd | Optical reception circuit |
| US9037441B2 (en) | 2011-03-29 | 2015-05-19 | Rohm Co., Ltd. | Macro model of operational amplifier and circuit design simulator using the same |
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