OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей - [121]
>* Local Libraries :
>* From [PSPICE NETLIST] section of pspiceev.ini file:
>.lib nom.lib
>*Analysis directives:
>.OP
>.PROBE
>*Netlist File:
>.INC "idealdif-SCHEMATIС1.net"
>*Alias File:
>**** INCLUDING idealdif-SCHEMATIC1.net ****
>* source IDEALDIF
>V_Va 1 0 3V
>R_R1 1 2 5k R_Ri 2 3 1G
>R_R3 4 3 5k
>V_Vb 4 0 10V
>R_R2 2 5 10k
>E_E1 5 0 2 3 200E3
>R_R4 3 0 10k
>**** RESUMING idealdif-schematic1-idealdif.sim.cir
>.INC "idealdif-SCHEMATIC1.als"
>**** INCLUDING idealdif-SCHEMATIC1.als
>**** ALIASES
>V_Va Va(+=1 -=0 )
>R_R1 R1(1=1 2=2 )
>R_Ri Ri(1=2 2=3 )
>R_R3 R3(1=4 2=3 )
>V_Vb Vb(+=4 -=0 )
>R_R2 R2(1=2 2=5 )
>E_E1 E1(3=5 4=0 1=2 2=3 )
>R_R4 R4(1=3 2=0 )
>_ _(3=3)
>_ _(5=5)
>_ _(2=2)
>_ _(4=4)
>.ENDALIASES
>**** RESUMING idealdif-schematic1-idealdf.sim.cir ****
>.end
>** circuit file for profile: Idealdf
>**** SMALL SIGNAL BIAS SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG С
>NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE
>( 1) 3.0000 ( 2) 6.6667 ( 3) 6.6667 ( 4) 10.0000
>( 5) 14.0000
>VOLTAGE SOURCE CURRENTS
>NAME CURRENT
>V_Va 7.333E-04
>V_Vb -6.667E-04
>TOTAL POWER DISSIPATION 4.47E-03 WATTS
>**** VOLTAGE-CONTROLLED VOLTAGE SOURCES
>NAME E_E1
>V-SOURCE 1.400E+01
>I-SOURCE -7.333Е-04
Рис. 16.4. Выходной файл усилителя с дифференциальным входом
Амплитудно-частотная характеристика операционных усилителей
Модель ОУ на рис. 5.8 достаточно проста, чтобы использовать ее в Capture, но она хороша при изучении ОУ, поскольку при схемотехническом анализе позволяет лучше понять процессы в ОУ. Используем схему на рис. 5.9 в качестве первого примера.
Создайте схему с именем opampsc, используя компоненты и значения, приведенные на рис. 5.9: источник типа VAC для V>s=1 мВ, EG с коэффициентом усиления 1Е5, Е с коэффициентом усиления 1, С=15,92 мкФ, R>1=10 кОм, R>in=1 МОм, R>i1=1 кОм, R>2=240 кОм и R>0=50 Ом.
Создайте и сохраните схему, показанную на рис. 16.5, затем используйте PSpice с новой конфигурацией и именем Opamp. Проведите анализ с вариацией частоты от 100 Гц до 1 МГц, используя шаг в 40 точек на декаду. Выполните моделирование и получите график
20·lg(V(5)/V(2)).
Рис. 16.5. Модель ОУ для частоты f>c=10 Гц
Полученный результат (рис. 16.6) тождественен графику, показанному на рис. 5.12. Выходной файл, идентифицирующий компоненты и узлы, показан на рис. 16.7. Если вы хотите проверить другие аспекты анализа из главы 5, вы можете, например, удалить резистор обратной связи R>2, заменив его резистором R>L=22 кОм и действовать далее по методике, описанной в главе 5.
Рис. 16.6. Частотная характеристика для ОУ с f>c = 10 Гц
>**** 11/26/99 21:51:37 *********** Evaluation PSpice (Nov 1998) **************
>** circuit file for profile: Opamp
>*Libraries:
>* Local Libraries :
>* From [PSPICE NETLIST] section of pspiceev.ini file:
>.lib "nom.lib"
>*Analysis directives:
>.AC DEC 40 100Hz 1MegHz
>.PROBE
>*Netlist File:
>.INC "opampsc-SCHEMATIC1.net" *Alias File:
>**** INCLUDING opampsc-SCHEMATIC1.net ****
>* source OPAMPSC
>R_R2 1 5 240k
>R_Ri1 3 4 1k
>R_R1 0 1 10k
>C_C 4 0 15.92uF
>E_E 6 0 4 0 1
>E_EG 3 0 1 2 1E5
>V_Vs 2 0 DC OV AC 1mV
>R_Rin 1 2 1Meg
>R_R0 6 5 50
>**** RESUMING opampsc-schematic1-opamp.sim.cir ****
>.INC "opampsc-SCHEMATIC1.als"
>**** INCLUDING opampsc-SCHEMATIC1.als
>**** .ALIASES
>R_R2 R2(1=1 2=5 )
>R=Ri1 Ri1(1=3 2=4 )
>R=R1 R1(1=0 2=1 )
>C_C C(1=4 2=0 )
>E_E E(3=6 4=0 1=4 2=0 )
>E_EG EG(3=3 4=0 1=1 2=2 )
>V_Vs Vs(+=2 -=0 )
>R_Rin Rin(1=1 2=2 )
>R_R0 R0(1=6 2=5 )
>_ _(1=1)
>_ _(2=2)
>_ _(3=3)
>_ _(4=4)
>_ _(5=5)
>.ENDALIASES
>**** RESUMING opampsc-schematic1-opamp.sim.cir ****
>.END
Рис. 16.7. Выходной файл для ОУ с f_c = 10 Гц
Активные фильтры
Модель ОУ, представленная выше, может использоваться для любой из схем, проанализированных в главе 5. В качестве второго примера обратимся к рис. 5.24, на котором показан низкочастотный фильтр Баттерворта. Анализ проводится для идеального ОУ, содержащего компонент типа Е с коэффициентом усиления А=200 000 и внутренним сопротивлением R>in=1 МОм. Используйте значения компонентов, приведенные на рис. 5.24. Проект с именем butrwrth и соответствующая схема показаны на рис. 16.8. Обратите внимание, что коэффициент усиления для Е>1 составляет -200 000. Это произошло потому, что полюсы управления следуют в порядке, обратном показанному на рис. 5.24.
Рис. 16.8. Низкочастотный фильтр Баттерворта второго порядка
При анализе на PSpice используйте имя Butrwth1 и выполните вариацию частоты от 1 Гц до 100 кГц с шагом в 40 точек на декаду. Проведите моделирование и в Probe получите график выходного напряжения V(5). Выходное напряжение при низких частотах должно составлять 1,586 мВ. Использовав это значение в качестве опорного, получите график
20·lg(V(5)/1,586mB).
График приведен на рис. 16.9 и должен быть таким же, как на рис. 5.26. В выходном файле на рис. 16.10 показаны следующие параметры:
>R_Rin 4 3 1Meg
>Е_Е15 0 4 3 -2Е5
Рис. 16.9. Частотная характеристика фильтра Баттерворта
>**** 03/02/99 14:31:31 *********** Evaluation PSpice (Nov 1998) **************
>** circuit file for profile: Butrwth1
>*Libraries:
>* Local Libraries :
>* From [PSPICE NETLIST] section of pspiceev.ini file:
>.lib nom.lib
>*Analysis directives:
>.AC DEC 401Hz 100kHz
>.PROBE
>*Netlist File:
>.INC "butrwrth-SСНЕМАТIС1.net"