OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей - [108]
Почему необходимо использовать четырехполюсник, чтобы представить зависимый источник? Стандартное условное обозначение (ромб), имеющее только два полюса, не годится для Capture, поскольку в этой программе все связи должны быть отображены графически. Поэтому условное обозначение для Capture должно, кроме выходных полюсов зависимого источника Е, содержать входные полюса, используемые для управления.
Источник тока, управляемый током
Схема смещения для транзисторов (рис. 3.2) представляет собой пример практического использования источника тока управляемого током (ИТУТ — CCCS).
Используйте команды File, New Project, выберите имя Icontrol и задайте в проекте аналоговое моделирование. Разместим компоненты на схеме в следующем порядке: R>1=40 кОм, R>2=5 кОм, R>C=1 кОм, R>E=100 Ом, F (коэффициент усиления будет установлен позже), V>A=0,7 В (параметр, представляющий собой значение V>BE в активной области) и V>CC=12 В. Параметры взяты из первого примера главы 3. Узлы пронумерованы с помощью команд Place, Netlist, как показано на рис. 14.15. Эта схема содержит, кроме опорного узла GND, еще пять узлов, в то время как на схеме на рис. 3.2 имеется только четыре узла. Для моделирования используйте PSpice, New Simulation Profile с именем Icontrol, запросив опцию .OP так же, как и в предыдущем примере.
Рис. 14.15. Схема для получения рабочей точки источника тока, управляемого током
Сравните схему на рис. 3.2, которая используется для создания входного файла PSpice, со схемой на рис. 14.15, используемой в Capture. Поскольку выходной ток F зависит от тока в какой-либо ветви схемы, входные полюсы F должны быть включены в контур, через который проходит управляющий ток. В нашем случае ток через VA проходит и через полюсы 1 и 2 четырехполюсника ИТУТ. Выходные полюсы включены в цепь коллекторного тока.
Задайте параметры компонентов, затем дважды щелкните на поле F1. Задайте коэффициент усиления равным 80 и убедитесь, что на дисплее рядом с обозначением ИТУТ появилась надпись GAIN=80. После нумерации узлов согласно рисунку (с помощью Place, Netlist) сохраните окончательную версию рисунка, затем для моделирования выберите PSpice, New Simulation Profile. Выберите имя Icontrl1 и включите опцию .OP.
Проведите моделирование и сравните ваши результаты с показанными на рис. 14.16. В выходном файле напряжения узлов такие же, как и в главе 3. Номера узлов не такие, как в примере главы 3, поскольку в Capture необходимо обозначить еще один узел. Решение для цепи смещения, использующее .ОР, выводит все токи источника. Ток VF_F1 представляет собой ток базы, равный 50,47 мкА, как и ток V_VA. Ток источника F равен коллекторному току, который проходит через резистор R>C, и составляет 4,039 мА.
>**** 09/24/99 15:01:11 *********** Evaluation PSpice (Nov 1998) *********
>** circuit file for profile: Icontrl1
>*Libraries:
>* Local Libraries :
>* From [PSPICE NETLIST] section of pspiceev.ini file:
>.lib nom.lib
>*Analysis directives:
>.OP
>.PROBE
>*Netlist File:
>.INC "icontrol-SCHEMATIC1.net"
>*Alias File:
>**** INCLUDING icontrol-SCHEMATIC1.net ****
>* source ICONTROL
>F_F1 3 5 VF_F1 80
>VF_F1 2 5 0V
>V_VCC 4 0 12V
>V_VA 1 2 0.7V
>R_RE 5 0 100
>R_RC 4 3 1k
>R_R2 1 0 5k
>R_R1 4 1 40k
>**** RESUMING icontrol-SCHEMATIC1-Icontrl1.sim.cir ****
>.INC "icontrol-SCHEMATIС1.als"
>**** INCLUDING icontrol-SCHEMATIC1.als ****
>.ALIASES
>F_F1 F1(3=3 4=5 )
>VF_F1 F1(1=2 2=5 )
>V_VCC VCC(+=4 -=0 )
>V_VA VA(+=1 -=2 )
>R_RE RE(1=5 2=0 )
>R_RC RC(1=4 2=3 )
>R_R2 R2(1=1 2=0 )
>R_R1 R1(1=4 2=1 )
>_ _(1=1)
>_ _(2=2)
>_ _(3=3)
>_ _(4=4)
>_ _(5=5)
>.ENDALIASES
>**** RESUMING icontrol-SCHEMATIC1-Icontrl1.sim.cir ****
>.END
>** circuit file for profile: Icontrl1
>**** SMALL SIGNAL BIAS SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG С
>NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE
>( 1) 1.1089 ( 2) .4069 ( 3) 7.9610 ( 4) 12.0000
>( 5) .4089
>VOLTAGE SOURCE CURRENTS
>NAME CURRENT
>VF_F1 5.049E-05
>V_VCC -4.311E-03
>V_VA 5.049E-05
>TOTAL POWER DISSIPATION 5.17E-02 WATTS
>**** CURRENT-CONTROLLED CURRENT SOURCES
>NAME F_F1
>I-SOURCE 4.039E-03
Рис. 14.16. Выходной файл с результатами анализа ИТУТ
Цепи переменного тока
Чтобы анализировать цепи переменного тока, которые мы рассматривали в главе 2 (синусоидальный ток в установившемся режиме), нам необходим источник питания VAC из библиотеки источников и компоненты R, L и С из библиотеки аналоговых компонентов. Вернемся к схеме на рис. 2.1, на которой показан источник переменного напряжения с подключенной к нему цепочкой из последовательно соединенных резистора и катушки индуктивности. Создайте новый проект в Capture с именем ас1. Разместите компоненты на рабочем поле, задайте их параметры, дважды щелкнув мышью на каждом из них. Для нумерации узлов используйте команды Place, Netlist. Окончательный вид схемы представлен на рис. 14.17.
Рис. 14.17. Схема на переменном токе
Проведение анализа с вариацией на переменном токе
Начните моделирование, выбрав PSpice, New Simulation Profile. Введите имя ac1s. Выберите тип анализа AC Sweep/Noise при линейной вариации частоты от 60 до 60 Гц (рис. 14.18). Затем нажмите OK. Вспомним, что в главе 2 значения переменного тока определялись следующими командами: