STB仿真和放大器开环AC仿真有什么区别

在模拟集成电路设计的过程中，我们对一个放大器进行仿真的时候，可能会需要对它进行开环放大倍数（增益）和相位的仿真。如我们大家所都知道的，开环AC仿真的结果，和闭环STB仿真的结果是一样的。那这两种仿真有什么区别呢？先简介一下仿真过程。

假设有一个放大器，单级差分，对于开环仿真来说，需要接成的电路图如图1所示。

而STB仿真，电路连接方法如下，

仿真方法，如下图选择STB，记得红框位置，要点AnalogLib的iprobe器件，

随后，跑仿真，跑完后，进入result——>direct plot——>Mainform，得到下图界面，

点击plot，得到结果。

从图中，看到，STB仿真的相位变化，是从180°开始下降的，而不是像开环AC仿真从0°开始下降。

这固然是一个重要的不同，但是这不是我们今天要研究的重点。

整体来说，STB仿真和AC仿真的结果，是基本没有区别的。仅有的几个区别也比较细微，具体列举如下：

1、STB仿真，很注重极性。STB仿真的AC信号进入，一定要同相端进（+），负向端（-）反馈。如果极性错了，得到的结果就会震荡，也即稳定性差。但是AC仿真，并没有这个问题；

2、STB仿真，因为引入了反馈的原因，其实其稳定的条件相对有减弱，也即不如AC仿真的条件苛刻。举个例子，假如现在放大器输出级状态已经濒临线性区，如果任由放大器开环仿真，那么放大器的增益会出现异常。可是，STB仿真的环路，因为有反馈环的原因，输出级被强行拉出了线性区。状态又正常了。也即——AC仿真条件更苛刻。小编遇到该情况，特别又截图保留，如下图。图可能有些不清晰，大抵就是，STB仿真，系统正常，增益正常。可是AC仿真，就各项指标都很差。

3、STB仿真，因为环路的原因，增益是略小于开环增益的。但是，这个小，基本可以忽略。

4、STB仿真，更多应用在本身是环路的时候。如前面画的STB仿真的电路图，其实它并不能代表放大器的应用场景。举两个例子，一是LDO，LDO的环路与前面画的单纯的反馈环路，就不太一样。我们在仿真LDO内部的放大器的时候，完全可以带入整个LDO仿真，画这种理想化的反馈环路仿真，没有太多意义。

另一个例子，就是Bandgap。Bandgap中的环路，总是很隐晦，初学者甚至不能意识到环路在哪个位置。这个时候如果没有环路仿真，单纯地依靠放大器AC仿真，很大概率就不能发现问题。这种场景，才是STB仿真真正不可替代的地方。