OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей - [117]

F_F  4 0 VF_F 50
VF_F 3 5 0V
E_E  5 0 4 0 2.5E-4
R_RL 4 0 10k
R_Ro 4 0 40k
R_Ri 2 3 1.1k
R_Rs 1 2 1k
V_Vs 1 0 1mV
**** RESUMING hparmod-SCHEMATIC1-hpamods.sim.cir
**** .INC "hparmod-SCHEMATIC1.als"
INCLUDING hparmod-SCHEMATIC1.als ****
.ALIASES
F_F  F(3=4 4=0 )
VF_F F(1=3 2=5 )
E_E  E(3=5 4=0 1=4 2=0 )
R_RL RL(1=4 2=0 )
R_Ro Ro(1=4 2=0 )
R_Ri Ri(1=2 2=3 )
R_Rs Rs(1=1 2=2 )
V_Vs Vs(+=l -=0 )
_    _(1=1)
_    _(2=2)
_    _(3=3)
_    _(4=4)
_    _(5=5)
.ENDALIASES
**** RESUMING hparmod-SCHEMATIC1-hparmods.sim.cir ****
.END
**** SMALL SIGNAL BIAS SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG С
NODE  VOLTAGE  NODE VOLTAGE   NODE  VOLTAGE   NODE  VOLTAGE
( 1)  .0010    ( 2) 500.0Е-06 ( 3) -50.00E-06 ( 4) -.2000
( 5) -50.00E-06
VOLTAGE SOURCE CURRENTS
NAME  CURRENT
VF_F  5.000E-07
V_Vs -5.000E-07
TOTAL POWER DISSIPATION 5.00E-10 WATTS
**** VOLTAGE-CONTROLLED VOLTAGE SOURCES
NAME      E_E
V-SOURCE -5.000E-05
I-SOURCE  5.000E-07
**** CURRENT-CONTROLLED CURRENT SOURCES
NAME     F_F
I-SOURCE 2.500E-05
**** SMALL-SIGNAL CHARACTERISTICS
V(4)/V_Vs = -2.000E+02
INPUT RESISTANCE AT V_Vs = 2.000E+03
OUTPUT RESISTANCE AT V(4) = 8.400E+03

Рис. 15.21. Выходной файл для модели в h-параметрах

Упражнение по созданию графической схемы было, однако, поучительно, и анализ заслуживает внимания, по крайней мере, с этой точки зрения. Обратите внимание на строку файла псевдонимов для зависимого источника E_E:

E_E 5 0 4 0 2.5Е- 4

Первые два полюса (5, 0) — выходные полюсы, показывают расположение зависимого источника в схеме, в то время как входные полюсы (4, 0) указывают на управляющее напряжение (от которого зависит E) снимаемое с R₀. Зависимый источник F_F описан как

F_F 4 0 VF_F 50

Первые два полюса (4, 0) являются выходными полюсами, показывающими, где вводится в схему ток F. Входные полюсы включены в контур последовательно с компонентами, через которые проходит независимый ток (управляющий источником F). В команде F_F эта управляющая цепь показана именем источника напряжения в контуре. Контур, через который проходит ток I_b, включает также и напряжение Е, что ясно видно из схемы.

В перечне элементов (netlist) имеется команда ввода

VF_F 3 5 0V

Эта строка была сформирована программой, чтобы ввести в листинг источник И), который был необходим в схеме на рис. 3.7 вместе с листингом F, который использовался в PSpice.

Не забудьте, что наши результаты можно при желании представить в действующих значениях для переменных составляющих, и обратите внимание на следующее: ток через источник напряжения VF_F равен 5.000Е-07 А. Это ток базы. С помощью других известных значений это легко проверить:

Источники напряжения, управляемые напряжением, обозначенные на рис. 15.21 как V-SOURCE, задают напряжение на узле 3, равное -50 мкВ, а компонент I-SOURCE создает ток в выходном контуре F. Поскольку коэффициент усиления источника F равен 50, ток F=50I_b=25 мА. После деления между двумя сопротивлениями ток через RL равен (0,8·25)мкА=20 мкА. На рисунке этот ток направлен вверх, что нужно показать также и на вашей схеме. Напряжение на узле 4 равно (-20 мкА)(10 кОм)=0,2 В, что подтверждает значение, приведенное в выходном файле. Это отрицательное выходное напряжение, инвертированное относительно напряжения V_s.

Характеристики полевых транзисторов

Демонстрационная версия OrCAD имеет компоненты J2N3819 и J2N4393 в качестве моделей для полевых n-канальных транзисторов (JFET). Чтобы получить семейство выходных характеристик, создайте новый проект с именем Jfetch. Используем простую схему (рис. 15.22). Номинальные значения для V_GS и V_DD показаны на рисунке. Определите опции моделирования в Simulation Profile, используя имя jfetchs. Внутренний цикл вариации использует значения источника напряжения V_DD от 0 до 12 В с шагом в 0,2 В. Внешний цикл определяется изменением напряжения V_GS от 0 до 4 В с шагом в 1 В.

Рис. 15.22. Схема смещения для n-канального полевого транзистора

Выполните моделирование и получите в Probe график ID(J1). Вы должны получить семейство кривых с параметром VGS, приведенных на рис. 15.23. Кривые показывают, что наибольшие токи соответствуют V_GS=0. Ниже расположена кривая с параметром V_GS=–1 В и так далее. Напряжением отсечки является V_GS=–3 В.

Рис. 15.23. Ток стока в n-канальном полевом транзисторе

Выходной файл включает параметры модели J2N3S19: пороговое напряжение (отсечки) VTO=-3 В, коэффициент передачи BETA и другие. Они отражены на рис. 15.24. В приложении D приведены все параметры модели для J (JFET).

**** 10/03/99 11:45:33 *********** Evaluation PSpice (Nov 1998) **************
** circuit file for profile: jfetchs
*Libraries:
* Local Libraries :
* From [PSPICE NETLIST] section of pspiceev.ini file:
.lib nom.lib
*Analysis directives:
.DC LIN V VDD 0V 12V 0.2V
+ LIN V_VGS 0V 4V 1V
.PROBE
*Netlist File:
.INC "jfetch-SCHEMATIC1.net"
*Alias File:
**** INCLUDING jfetch-SCHEMATIC1.net ****
* source JFETCH
J_J1  2 1 0 J2N3819
V_VDD 2 0 12V
V_VGS 0 1 1V
**** RESUMING jfetch-SCHEMATIC1-jfetchs.sim.cir
**** .INC "jfetch-SCHEMATIC1.als"
**** INCLUDING jfetch-SCHEMATIC1.als ****
.ALIASES
J_J1  J1(d=2 g=1 s=0 )
V_VDD VDD(+=2 -=0 )
V_VGS VGS(+=0 -=1 )
_    _(1=1)