作者：Bruce Trump，德州仪器 (TI)

    最近，在我们的高精度放大器 E2E 论坛上我看到了一个问题，并附上了一幅 SPICE 仿真原理图（对此表示感谢！）。它是一个运算放大器电路（具体是什么样的电路已不重要），问题的重点是这个运算放大器电路在电源引脚上含有一些旁路电容。当然，这可能是因为工程师将仿真程序直接导入电路板布局程序中。在最终电路中，这些旁路电容器至关重要。但是，仿真需要它们吗？使用它们当然没有害处，但是却并不一定需要。从DC 到 THz，零阻抗下 SPICE 的电压源已经堪称“完美”，无需任何旁路电容。 

    下面两个电路在 SPICE 中完全一样。左侧电源旁路电容器没有什么作用；右侧电源和接地长接点并未降低仿真性能。但是，在您的电路板上却有巨大的差异。

如果您的电路板中合适位置上并没有使用有效的旁路方法或者没有布置旁路电容，那么您可能无法获得理想的性能。或者，您也可能会面临讨厌的振荡问题。不要指责 SPICE 仿真；它不可能为您找出这些问题。

    即使您利用串联电阻和电感对糟糕的电源提供旁路建模，宏模也未必能够精确地对不利影响建模。电源引脚上，各信号之间相互影响，并且可能会引起振荡。这种情况很复杂，不要尝试对其进行建模。实际上，一些旧的宏模甚至不会将输出电流建模为来自电源端的电流。我们提供的一些新的宏模非常优秀，可以仿真放大器对电源噪声的抑制程度，但却无法正确地对其可能产生的不稳定性或者振荡进行建模。

    在一些我们的 IC 设计中，我们通常会对这些影响进行建模。我们对整个电路进行了十分详细的仿真—包括每个晶体管、电阻器和电容器。诸如引线电感和片上线路电阻以及不同电路板布局的电容等寄生组件都包括在内。因此，我们常常会对非完美电源的各种影响进行建模，目的是查看它对器件的影响情况。但是，这种精细度已经超出了宏模能够仿真的程度。

    使用 SPICE 宏模对您的放大器电路进行仿真是一种好方法，它让您能够清楚地看到许多电路工作时才会出现的问题。我们提供的大多数最新宏模—“Green-Lis”版—非常优秀，并确实是业界最好、最完整的宏模。但它们也只是宏模而已。它们无法仿真电路的所有行为。另外，它们也无法为糟糕的电路布局和电源旁路负责。