OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей - [127]
Изменение напряжения зенеровского пробоя
Поскольку в демонстрационной версии PSpice доступен лишь один тип зенеровского диода — D1N750, вам необходимо будет изменять напряжение пробоя, чтобы ввести в схему диод другого типа. Начните в Capture новый проект с именем zener. Введите схему, показанную на рис. 17.8, с источником постоянного тока V>1=12 В, R=500 Ом и диодом D1N750 из библиотеки eval. Закончив рисунок, выберите диод и из пункта Edit на главном меню выберите PSpice Model. При этом откроется окно OrCAD Model Editor, в котором появится список с описанием свойств диода. Каждой строке описания предшествует звездочка (*). Предположим, что для нашей схемы необходим диод с напряжением пробоя B>v=3,6 В. Переместите курсор на поле этого параметра на правой панели окна и замените значение 4,7 значением 3,6. Сохраните изменение, затем выйдите из Model Editor. Изменение, которое мы сделали, относится только к этому проекту и создаст новую библиотеку zener.lib в вашем каталоге Spice.
Рис. 17.8. Схема с зенеровским диодом
Сохраните схему и выберите PSpice, New Simulation Profile с именем Zener1. Выполните вариацию для постоянного тока по входному напряжению V1 от -1 до 15 В с шагом 0,01 В. При этом вы получите информацию для построения характеристики диода. Проведите моделирование и в Probe замените ось X для графика на V(D:2). По этой оси будет откладываться напряжение между узлом 2 и «землей». Получите график I(R). Ток в контуре направлен по часовой стрелке.
Возникающий в результате график показан на рис. 17.9. Как видно из него, напряжение пробоя для диода приблизительно равно 3,6 В.
Рис. 17.9. Схема изменения характеристик зенеровского диода
>**** 10/11/99 15:13:42 *********** Evaluation PSpice (Nov 1998) **************
>** circuit file for profile: Zener1
>*Libraries:
>* Local Libraries :
>.LIB ".\zener.lib"
>* From [PSPICE NETLIST] section of pspiceev.ini files
>.lib nom.lib
>*Analysis directives:
>.DC LIN V_V1 -1V 15V 0.01V
>.PROBE
>*Netlist File:
>.INC "zener-SCHEMATIC1.net"
>*Alias File: **** including zener-SCHEMATIC1.net ****
>* source ZENER
>R_R 1 2 500
>V_V1 1 0 15V
>D_D 0 2 D1N750
>**** RESUMING zener-SCHEMATIC1-Zener1.sim.cir ****
>.INC "zener-SCHEMATIC1.als"
>**** INCLUDING zener-SCHEMATIC1.als ****
>.ALIASES
>R_R R(1=1 2=2 )
>V_V1 V1(+=1 -=0 )
>D_D D(1=0 2=2 )
>_ _(1=1)
>_ _(2=2)
>.ENDALIASES
>**** RESUMING zener-SCHEMATIC1-Zener1.sim.cir ****
>.END
>** circuit file for profile: Zener1
>**** Diode MODEL PARAMETERS
> D1N750
>IS 880.500000E-18
>ISR 1.859000E-09
>BV 3.6
>IBV .020245
>NBV 1.6989
>IBVL 1.955600E-03
>NBVL 14.976
>RS .25
>CJO 175.000000E-12
>VJ .75
>M .5516
>TBV1 -21.277000E-06
Рис. 17.10. Характеристика зенеровского диода с напряжением пробоя 3,6 В
Рассматривая выходной файл (рис. 17.10), отметим, что напряжение пробоя равно 3,6 В в соответствии с внесенным нами изменением. Имеется также директива
>.LIB ".\zener.lib"
Она ссылается на новую локальную библиотеку, используемую в этом проекте. Листинг для диода:
>D_D 0 2 D1N750 D_D D(1=0 2=2)
Идентифицируйте первый и второй полюсы. Первый полюс диода — анод (узел 0), второй полюс — катод (узел 2). Вспомним, что на графике по оси X отложено напряжение на узле 2 относительно земли V(D:2). Ток на оси Y графика выведен как положительный и представляет собой ток при обратном смещении.
Теперь можно получить решение для более сложной схемы, чем приведенная схема с зенеровским диодом при B>v=3,6 В. Например, для моделирования симметричного ограничителя на базе лавинных диодов (рис. 9.14), вы можете вернуться к проекту zener, добавить необходимые и удалить все лишние компоненты и затем провести анализ, аналогичный рассмотренному выше.
Другой способ изменения напряжения пробоя зенеровских диодов
В предыдущем примере использовался диод D1N750 с измененным напряжением пробоя. Программа Capture предлагает другие средства изменения параметров компонентов с помощью библиотеки breakout. Чтобы иллюстрировать это свойство, начните новый проект с именем zenerd. Схема будет содержать источник постоянного напряжения V>1=12 В, R=880 Ом и новый компонент из библиотеки breakout.olb, который вы должны сделать доступным, добавив эту библиотеку в ваш проект. Выберите компонент DbreakZ, который является моделью зенеровского диода, поместите его в соответствующее место схемы и выберите Edit, PSpice Model. Появится окно OrCAD Model Editor, и на левой панели Model Name вы увидите имя модели Dbreak. Введите под ним новое имя модели: Dz3_5. В правой панели окна вы увидите
.>model Dbreak D Is=1e-14 Cjo=.1pf Rs=.1
Замените эту строку следующей записью:
>.model Dz3_5 D (Is=800.5E-18 Rs=.25 Ikf=0 N=1 Xti=3 Eg=1.11 Сjo=175p
>+M=.5 516 Vj=.75 Fc=.5 Isr=1.859n Nr=2 Bv=3.5 Ibv=20.245m
>+Nbv=1.6989)
Новая модель breakout показана на рис. 17.11 вместе со схемой. В окне Model Editor выберите File, Save. Обратите внимание, что имя диода на рисунке также заменено на Dz3_5. Подготовьте моделирование на PSpice с именем Zenerd1, затем предусмотрите линейную вариацию по V>1 от -1 до 12 В с шагом в 0,05 В.
Рис. 17.11. Модель для зенеровского диода с параметрами, изменяемыми по прерыванию в процессе моделирования