OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей - [114]
Полюса 3, 2, 0 соответствуют коллектору, базе и эмиттеру.
Входные характеристики Q2N3904
Используем схему, показанную на рис. 10.3, чтобы получить входные характеристики транзистора Q2N3904. После создания нового проекта bjtichar разместим компоненты обычным способом. Резистор R>S необходимо трижды повернуть, резистор R>L вращать не нужно. Пронумеруйте узлы, как показано на рис. 15.6, и сохраните проект. Для моделирования используйте вариацию dc sweep с именем Bjti1 с внутренним циклом вариации по току источника I>ВВ в линейном диапазоне от 0 до 100 мкА и с шагом в 1 мкА. На рис. 15.7 показана вкладка для установки опций этой вариации. В качестве параметра внешнего цикла вариации выбирается напряжение источника V>CC от 0 до 10 В с шагом в 2 В (рис. 15.8). Выполните моделирование и в Probe установите в качестве переменной по оси X напряжение на узле 1 (напряжение на базе) V(Rs:I). График I(BB) отображает ток базы. Все кривые этого семейства, кроме первой (при V>CE=0), сливаются в одну (рис. 15.9). Выходной файл показан на рис. 15.10 для сравнения с предыдущим выходным файлом.
Рис. 15.6. Цепи смещения для биполярного транзистора
Рис. 15.7. Установка опций при снятии входных характеристик
Рис. 15.8. Установка опций для внешнего цикла вариации
Рис. 15.9. Входные характеристики биполярного транзистора
>**** 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 1 2 0.01
>I_IB 0 1 DC 25uA
>Q_Q1 3 2 0 Q2N3904
>**** 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)
>_ _(4=4)
>_ _(3=3)
>.ENDALIASES
>.END
>**** BJT MODEL PARAMETERS
> Q2N3904
> NPN
>IS 6.734000E-15
>BF 416.4
Рис. 15.10. Выходной файл для выходных характеристик биполярного транзистора
Изучение схем с общим эмиттером на биполярных транзисторах
Для изучения цепей смещения в главе 10 была использована схема на рис. 10.7. Соберите эту схему в Capture, создав новый проект Bjtcase. Напомним, что необходимо трижды повернуть резисторы, чтобы первый полюс каждого резистора оказался наверху. Значения будут такими же, как на рис. 10.7: R>1=40 кОм, R>2=3,3 кОм, R>c=4,7 кОм, R>E=220 кОм и V>CC=12 В. Транзистор 2N2222 обозначен в библиотеке eval как Q2N2222. Пронумеруйте узлы, как на рис. 10.7, затем сохраните полученный рисунок (рис. 15.11). Чтобы получить анализ цепей смещения, используйте моделирование на PSpice под именем Bjtcase. Выберите тип анализа Bias Point и для Output File Option установите опцию "Include detailed bias point information (.OP)". Выполните моделирование, проверьте ошибки, исследуйте выходной файл, затем отредактируйте его в Word и распечатайте. Сравните ваши результаты с показанными на рис. 15.12. Значения параметров смещения должны совпадать с приведенными в главе 10.
Рис. 15.11. Схема для определения точки покоя усилителя ОЭ на биполярном транзисторе
>**** 10/01/99 11:14:59 *********** Evaluation PSpice (Nov 1998) **************
>** circuit file for profile: Bjtcases
>*Libraries:
>* Local Libraries :
>* From [PSPICE NETLIST] section of pspiceev.ini file:
>.lib nom.lib
>*Analysis directives: .CP
>.PROBE
>*Netlist File:
>.INC "bjtease-SCHEMATIC1.net"
>* Alias File:
>**** INCLUDING bjtcase-SCHEMATIC1.net ****
>* source BJTCASE
>Q_Q1 3 14 Q2N2222
>V_VCC 20 12V
>R_RE 4 0 220
>R_RC 2 3 4.7k
>R_R2 10 3.3k
>R_R1 2 1 40k
>**** RESUMING bjtcase-SCHEMATIC1-Bjtcases.sim.cir ****
>.INC "bjtcase-SCHEMATIC1.als"
>**** INCLUDING bjtcase-SCHEMATIC1.als ****
>.ALIASES
>Q_Q1 Q1(c=3 b=1 e=4 )
>V_VCC VCC(+=2 -=0 )
>R_RE RE(1=4 2=0 )
>R_RC RC(1=2 2=3 )
>R_R2 R2(1=1 2=0 )
>R_R1 R1(1=2 2=1 )
>_ _(1=1)
>_ _(2=2)
>_ _(3=3)
>_ _(4=4)
>.ENDALIASES
>.END
>**** BJT MODEL PARAMETERS
> Q2N2222
> NPN
>IS 14.340000E-15
>BF 255.9
>NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE
>( 1) .8933 ( 2) 12.0000 ( 3) 6.7651 ( 4) .2466
>VOLTAGE SOURCE CURRENTS
>NAME CURRENT
>V_VCC -1.391E-03
>TOTAL POWER DISSIPATION 1.67E-02 WATTS
Рис. 15.12. Выходной файл для усилителя ОЭ на биполярном транзисторе
Обратите внимание, что мы не вывели значения токов через резисторы, как делали это на рис. 10.8, поскольку директива .PRINT DC не доступна в Capture. Таким образом, дополнительная работа, необходимая для анализа в Capture, не оправдана, если нас интересуют только параметры смещения. Для проведения анализа переменных составляющих используем созданную нами схему, просто добавив недостающие компоненты.
Анализ на переменном токе
Дополним рисунок предыдущего примера, который был назван bjtcase (откройте его опять в случае необходимости). Добавим компоненты, как показано на рис. 10.9, преобразовав его в усилитель ОЭ, выходное напряжение которого снимается с коллектора. Если необходимо, переместите существующую схему в правую часть рисунка, чтобы иметь больше места для размещения дополнительных компонентов и полей около них. Для этого выделите всю схему, затем, поместив курсор внутри выделенного участка, перетащите схему в нужное место. Добавьте источник Vs (используйте компонент