OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей - [113]
Трансформаторы
Воспользуемся схемой на рис. 2.29, чтобы показать, как вводятся в Capture схемы, содержащие трансформаторы. На рис. 14.41 показан желательный вид схемы. Начните новый проект transpnr, используя компоненты VAC, R, С и L. Трижды поверните каждый из компонентов L>1, L>2, RL и CL при размещении их на схеме. Значения параметров такие же, как в главе 2: V=20 В, R>1=20 Ом, R>2=20 Ом, RL=40 Ом, L>1=25 мГн, L>2=25 мГн и CL=5,3 мкФ. Две катушки индуктивности независимы, если компонент K_Linear из библиотеки аналоговых компонентов не помещен в схему. Поместите этот символ в удобном месте, например, между катушками индуктивности, как на рисунке. Дважды щелкните на поле K и в Property Editor или электронной таблице, выберите поле для L>1, и задайте значение «L1»; в поле L>2 задайте значение «L2», столбец для коэффициента связи должен содержать значение «0,8» с М=20 мГн. Задав все значения и сохранив схему, проведите моделирование на PSpice с именем transfm1. Выполните вариацию AC Sweep в диапазоне от 900 до 1100 Гц для 201 точки. Проведите моделирование и используйте линейную ось X в диапазоне указанных частот. В Probe получите графики действительной и мнимой составляющих для токов через R>1 и R>2 и сравните их с результатами, полученными в главе 2. При f=1 кГц значения должны составлять I(R1)=(0,176, -0,144) и Il(R2)=(0,198, -0,049) А. На рис. 14.42 показаны эти компоненты с курсором, отображающим первое из четырех значений.
Рис. 14.41. Трансформаторная схема
Рис. 14.42. Токи в трансформаторной схеме
15. Транзисторные цепи в Capture
В главе 10 исследовалась модель PSpice для биполярного транзистора (BJT). В демонстрационной версии PSpice имеется шесть транзисторов BJT (Q2N2222, Q2N2907A, Q2N3904, Q2N3906, Q2N6052 и Q2N6059), три из которых npn-, а три других — pnp-транзисторы. Чтобы показать некоторые из свойств этих компонентов, начнем с примера, использующего Q2N3904.
Выходные характеристики Q2N3904
Для получения выходных характеристик вернемся к схеме на рис. 10.1. Создайте новый проект в Capture с именем bjtchar. Введем компонент IDC, затем R (для RB), затем снова R (для RC), затем VDC и 0 для «земли». Затем выберем транзистор типа Q2N3904 из библиотеки eval. Установим имена и значения компонентов, соответствующие рисунку, и соединим компоненты проводами. Пронумеруйте узлы, как на рис. 10.1 (с помощью Place, Netlist). Небольшое замечание касается условного направления тока через R>С. Ниже приведена команда PSpice для ввода резистора R>С.
>RC 4 3 0.01
Порядок следования узлов (4, 3) означает, что ток резистора будет положителен, когда он направлен справа налево, то есть от узла 4 к узлу 3. Применим это соглашение к нашему анализу в Capture. Выберите R>С и дважды поверните появившееся изображение, чтобы привести направление в соответствие с порядком следования узлов. Схема показана на рис. 15.1.
Рис. 15.1. Схема для биполярного транзистора, полученная в Capture
Для моделирования используйте имя Bjt1 и выберите тип анализа DC Sweep. Команда для анализа на PSpice:
>.dc VCC 0 10V 0.05V IB 5uA 25uA 5uA
используется, чтобы выполнить вложенную вариацию. В Capture, для внутреннего цикла выбирается в качестве переменной напряжение источника VCC, которое линейно изменяется от 0 до 10 В с шагом 0,05 В, как показано на рис. 15.2. Переменной внешнего цикла является ток IB, изменяющийся от 5 до 25 мкА с шагом 5 мкА (рис. 15.3).
Рис. 15.2. Установки для моделирования биполярного транзистора
Рис. 15.3. Использование источника тока для внешнего цикла вариации параметров
Выполните моделирование и в Probe получите график I(R>C). При этом будет выведено необходимое семейство характеристик, с одной кривой для каждого приращения тока базы в 5 мкА. Результаты показаны на рис. 15.4.
Рис. 15.4. Выходные характеристики биполярного транзистора
Выходной файл, полученный в Capture, показан на рис. 15.5. Сравните его с соответствующим выходным файлом, приведенным в главе 10. Отметим две команды, приведенные под заголовком Analysis directives: и порядок следования узлов для строки, вводящей R>C:
>R RC 4 3 0.01
>**** 09/27/99 14:13:33 *********** Evaluation PSpice (Nov 1998) **********
>** circuit file for profile: Bjt1
>*Libraries:
>* Local Libraries :
>* From [PSPICE NETLIST] section of pspiceev.ini file:
>.lib nom.lib
>*Analysis directives:
>.DC LIN V_VCC 0 10V 0.05V
>+ LIN I_IB 5uA 25uA 5uA
>.PROBE
>*Netlist File:
>.INC "bjtchar-SCHEMATIC1.net"
>*Alias File:
>**** INCLUDING bjtchar-SCHEMATIC1.net ****
>* source BJTCHAR
>V_VCC 4 0 10V
>R_RC 4 3 0.01
>R_RB 12 0.01
>I_IB 0 1 DC 25uA
>Q_Q1 3 2 0 Q2N3904
>**** RESUMING bjtchar-SCHEMATIC1-Bjt1.sim.cir ****
>.INC "bjtchar-SCHEMATIC1.als"
>**** INCLUDING bjtchar-SCHEMATIC1.als ****
>.ALIASES
>V_VCC VCC(+=4 -=0 )
>R_RC RC(1=4 2=3 )
>R_RB RB(1=1 2=2 )
>I_IB IB(+=0 -=1 )
>Q_Q1 Q1(c=3 b=2 e=0 )
>_ _(1=1)
>_ _(2=2)
>_ _(3=3)
>_ _(4=4)
>.ENDALIASES
>**** BJT MODEL PARAMETERS
>Q2N3904 NPN
>IS 6.734000E-15 BF 416.4
Рис. 15.5. Выходной файл для биполярного транзистора
Такой порядок был определен, когда мы дважды повернули RC из первоначальной позиции. Транзистор введен строкой
>Q_Q1 3 2 0 Q2N3904