OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей - [124]
>.ALIASES
>R_RL RL(1=5 2=0 )
>X_U1 U1(+=2 -=1 V+=3 V+=4 OUT=5 )
>V_V- V-(+=0 -=4 )
>V_V+ V+(+=3 -=0 )
>V_Vref Vref(+=2 -=0 )
>V_V1 V1(+=1 -=0 )
>_ _(1=1)
>_ _(2=2)
>_ _(3=3)
>_ _(4=4)
>_ _(5=5)
>.ENDALIASES
>**** RESUMING leveldet-SCHEMATIC1-levels.sim.cir ****
>.END
>** circuit file for profile: levels **** Diode MODEL PARAMETERS
> X_U1.dx
>IS 800.000000E-18
>RS 1
>**** BJT MODEL PARAMETERS
> X_U1.qx
> NPN
>IS 800.000000E-18
>BF 93.75
>**** INITIAL TRANSIENT SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG С
>NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE
>( 1) 0.0000 ( 2) 3.0000 ( 3) 9.0000 ( 4) -9.0000
>( 5) 8.6136 (X_U1.6) -1.5163 (X_U1.7) 8.7041 (X_U1.8) 8.7041
>VOLTAGE SOURCE CURRENTS
>NAME CURRENT
>V_V- -1.006E-03
>V_V+ -9.903E-04
>V_Vref -1.619E-07
>V_V1 9.026E-12
>TOTAL POWER DISSIPATION 1.80E-02 WATTS
Рис. 16.19. Выходной файл для детектора уровня
В выходном файле на рис. 16.19 приведена следующая командная строка:
>V_V1 1 0
>+PWL 0s 0V 0.2S 3V 0.4s 5V 0.6s -5V 0.8s -3V 1s 0V
Согласно этой записи V>1 является кусочно-линейным (PWL) источником напряжения с парами время-напряжение, размещаемыми в нормальном порядке, то есть с начальными значениями времени и напряжения слева. При работе непосредственно в PSpice обычно используются круглые скобки, чтобы сгруппировать пару время-напряжение, хотя делать это не обязательно.
Фазосдвигающее устройство на операционном усилителе
Фазосдвигающее устройство может быть построено на базе uA741 при использовании резисторов и конденсатора, как показано в рис. 16.20. Создайте проект с именем phshiftr и постройте схему в Capture, воспользовавшись компонентом VSIN для V>i, чтобы получить график переходного процесса в Probe. Фазовый угол задан формулой
θ = 2 arctan 2πfR>3C>1.
Рис. 16.20. Фазосдвигающее устройство на базе ОУ uA741
Значение R3 связано другими элементами уравнением
Для этого примера, желателен сдвиг фазы на -90°, то есть выходное напряжение должно отставать от входного на 90°. При использовании С=0,01 мкФ и f=1 кГц зададим R>3=15,9 кОм. Значения для R>1 и R>2 должны быть одинаковы, выберем приемлемое значение в 100 кОм. После введения и сохранения схемы подготовьте моделирование на PSpice с именем Phshift1. Проведите анализ переходных процессов для двух полных периодов (2 мс) с максимальным шагом в 1 мкс.
Выполните моделирование и снимите в Probe графики V(Vi: +) и V(RL:1).
Результаты показаны на рис. 16.21. Чтобы измерить сдвиг фазы, используйте второй период и обратите внимание, что максимум входного напряжения приходится на время t=1,25 мс, в то время как максимум выходного — на время t=1,5 мс, что соответствует сдвигу в 90°. Поскольку выполнялся анализ переходных процессов, выходное напряжение слегка искажено. Обратите внимание на перерегулирование на первом положительном периоде. Распечатайте выходной файл и сравните ваши результаты с рис. 16.22.
Рис. 16.21. Временные диаграммы для фазосдвигающего устройства на базе ОУ uA741
>**** 09/03/99 12:09:25 *********** Evaluation PSpice (Nov 1998) *************
>** circuit file for profile: Phshift1
>*Libraries:
>* Local Libraries :
>* From [PSPICE NETLIST] section of pspiceev.ini file:
>.lib nom.lib
>*Analysis directives:
>.TRAN 0 2ms 0 2us
>.PROBE
>*Netlist File:
>.INC "phshiftr-SCHEMATIC1.net"
>*Alias File:
>**** INCLUDING phshiftr-SCHEMATIC1.net ****
>* source PHSHIFTR
>X_U1 4 2 5 6 3 uA741
>С_C1 4 0 0.01uF
>R_RL 3 0 4.8k
>R_R3 1 4 15.9k
>R_R2 2 3 100k
>R_R1 1 2 100k
>V_Vi 1 0
>+SIN 0 2V 1kHz 0 0 0
>V_V- 0 6 12V
>V_V+ 5 0 12V
>**** RESUMING phshiftr-SCHEMATIC1-Phshift1.sim.cir ****
>.INC "phshiftr-SCHEMATIC1.als"
>**** INCLUDING phshiftr-SCHEMATIC1.als ****
>.ALIASES
>X_U1 U1(+=4 -=2 V+=5 V-=6 OUT=3 )
>C_C1 C1(1=4 2=0 )
>R_RL RL(1=3 2=0 )
>R_R3 R3(1=1 2=4 )
>R_R2 R2(1=2 2=3 )
>R_R1 R1(1=1 2=2 )
>V_Vi Vi(+=1 -=0 )
>V_V- V-(+=0 -=6 )
>V_V+ V+(+=5 -=0 )
>_ _(1=1)
>_ _(2=2)
>_ _(3=3)
>_ _(4=4)
>_ _(5=5)
>_ _(6=6)
>.ENDALIASES
>**** RESUMING phshiftr-SCHEMATIC1-Phshift1.sim.cir ****
>.END
>** circuit file for profile: Phshift1
>**** Diode MODEL PARAMETERS
>**** BJT MODEL PARAMETERS
>**** INITIAL TRANSIENT SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG С
>NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE
>( 1) 0.0000 ( 2) -.0012 ( 3) .0055 ( 4) -.0013
>( 5) 12.0000 ( 6) -12.0000 (X_U1.6) -535.1E-09 (X_U1.7) .0055
>VOLTAGE SOURCE CURRENTS
>NAME CURRENT
>V_Vi -9.221E-08
>V_V- -1.337E-03
>V_V+ -1.337E-03
>TOTAL POWER DISSIPATION 3.21E-02 WATTS
Рис. 16.22. Выходной файл для фазосдвигающего устройства на базе ОУ uA741
Фазосдвигающее устройство с использованием идеального операционного усилителя
Простая схема фазосдвигающего устройства не требует использования компонента uA741 в Capture. Чтобы не усложнять анализ, предпочтительнее использовать схему на идеальном ОУ, представленную на рис. 5.3. Создайте проект с именем phshidel и используйте компонент VSIN для V>i, как в предыдущем примере. Коэффициент усиления для Е>1 равен 200 000. Введите и сохраните схему, затем выполните анализ, аналогичный предыдущему. Получите графики входного напряжения V(1) и выходного V(4) и сравните ваши результаты с полученными при использовании