In questo post usiamo KiCad unito al simulatore ngspice integrato mostrare come si puo' simulare un amplificatore operazionale (Op-Amp) come amplificatore invertente.
Con Eeschema di KiCad creiamo il seguente schema elettrico:
In particolare si è scelto un amplificatore operazionale LF356 con alimentazione duale.
All'interno dello schematico creiamo una casella di testo dove scriviamo
.tran 2us 10ms 0ns
per evitare di doverlo reimpostare ogni volta. Vogliamo una analisi nel transitorio, nel dominio del tempo, tra 0 e 10ms con passo 2 µs.
In output facciamo il grafico tensione in ingresso V(In) e della tensione in uscita V(Out).
Eseguendo a questo punto la simulazione va in errore perché non è stato definito il modello Spice dell'Op-Amp.
Cambiando il modello dell'OpAmp e il suo modello il risultato cambia. Senza modello va in errore come ad esempio.
No compatibility mode selected!
Circuit: KiCad schematic
Error: unknown subckt: xu1 0 net-_r1-pad2_ vcc vss out lf356/ns
Error: there aren't any circuits loaded.
Possiamo cercare un modello dell'OpAmp dalle TI web pages e scarichiamo un file compresso .zip che contiene al suo interno LF356.mod.
Scarichiamo il file .mod nella stessa cartella di progetto.
Selezioniamo la libreria del OpAmp ed impostare il "Tipo" come "Subcircuito" ed eseguiamo il run della simulazione.
Andrà comunque in errore perché la piedinatura non è quella che KiCad si aspetta.
No compatibility mode selected!
Circuit: KiCad schematic
Too many parameters for subcircuit type "lf356/ns" (instance: xxu1)
Error: there aren't any circuits loaded.
Occorre allora scegliere la Sequenza nodi alternativa, come descritto nel manuale di ngspice
Con questa prove va in saturazione la forma d'onda.
Occorre amplificare di meno, o cambiare l'alimentazione (aumentandola) oppure usare in ingresso un segnale più piccolo.
Calcolare quanto vale l'amplificazione con le formule teoriche. Notare lo sfasamento di 180° dell'uscita.
Fare altre prove cambiando il modello del OpAmp associato.