兼容SPICE的运算放大器宏模型缩短仿真时间

目前，电路仿真领域呈现采用全方位电路仿真方法的趋势。我们认为，在所有安装的电路仿真器中，有75%用于系统设计，而不是IC设计。几乎所有这些仿真器都是SPICE的变体。随着电子行业不断发展，系统工程师面对日益增多的集成电路，尤其是无处不在的运算放大器，也需要愈加精准的模型。但是，这些IC器件的速度和复杂性不断提高，给初期的SPICE开发人员带来了始料未及的问题。

由于典型的运算放大器中包含大量有源器件，仅使用晶体管级模型的电路仿真会消耗大量时间，特别是电路中包含多个运算放大器时。由于涉及多个非线性方程，即使是简单的半导体器件模型也会消耗大量计算时间。在某些情况下，完成整个仿真所需的时间可能超过构建工程原型所需的时间。显然，这种情况完全背离了使用SPICE的初衷。

幸运的是，我们可以通过使用尽可能准确地表示运算放大器的宏模型来缩短仿真时间，而无需使用大量晶体管或其他非线性器件。然而，无论出于何种意图和目的，要设计一个能完全模拟实际器件的宏模型是一个相当大的挑战。对于电路设计人员来说，运算放大器模型要切实起到作用，则不能只涵盖所有重要的DC参数，还要能够在远超单位增益交越频率的区域内合理地仿真近似AC特性。