OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей - [130]
Рис. 17.20. Сравнение временных диаграмм входного и выходного напряжений
В лаборатории осциллограф не отобразил бы переходные процессы, и мы увидели бы искажение в чистом виде. Это искажение характеризуется гармоническим составом и хорошо отражено в выходном файле, часть которого показана на рис. 17.21. Первая (основная) гармоника имеет частоту f=1 кГц с амплитудой 1,491 В. Сравнивая эту величину с амплитудами остальных гармоник от второй до пятой, мы видим, что влияние более высоких гармоник невелико. Если мы просто сложим величины перечисленных гармоник, то получим результат 1,61 В. В прежнем анализе, использующем источник типа VAC в качестве входного, мы нашли, что V>out=1,51 В. Значение 1,61 В, очевидно, неверно для выходного напряжения, так как мы пренебрегли фазовыми углами отдельных гармоник. Обратите внимание, что общее гармоническое искажение меньше чем 7,7%.
>**** 09/05/99 13:29:29 *********** Evaluation PSpice (Nov 1998) **************
>** circuit file for profiles Selfbs2
>* Local Libraries :
>.LIB ".\selfbs.lib"
>* From [PSPICE NETLIST] section of pspiceev.ini files
>.lib nom.lib
>*Analysis directives:
>.TRAN 0.02ms 0.2ms 0 0.2us
>.FOUR 5kHz 5 V([VOUT])
>.PROBE
>*Netlist Files
>.INC "selfbs-SCHEMATIC1.net"
>*Alias File:
>**** INCLUDING selfbs-SCHEMATIC1.net ****
>* source SELFBS
>R_Rin VOUT 0 9.4k
>R_RE 6 0 220
>R_RC 4 5 9.4k
>R_R2 3 0 3.3k
>R_R1 4 3 40k
>R_Rs 1 2 50
>Q_Q1 5 3 6 Q2N3904
>C_C2 6 0 15uF
>C_C3 5 VOUT 15uF
>С_Cb 2 3 15uF
>V_CC 4 0 12V
>V_Vs 1 0
>+SIN 0 10mV 5kHz 0 0 0
>.INC "selfbs-SCHEMATIC1.als"
>.ENDALIASES
>**** INITIAL TRANSIENT SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG С
>NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE
>( 1) 0.0000 ( 2) 0.0000 ( 3) .8722 ( 4) 12.0000
>( 5) 3.2056 ( 6) .2089 ( VOUT) 0.0000
>VOLTAGE SOURCE CURRENTS
>NAME CURRENT
>V_VCC -1.214E-03
>V_Vs 0.000E+00
>TOTAL POWER DISSIPATION 1.46E-02 WATTS
>**** FOURIER ANALYSIS TEMPERATURE = 27.000 DEG С
>FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE V(VOUT)
>DC COMPONENT = -8.776912E-03
>HARMONIC FREQUENCY FOURIER NORMALIZED PHASE NORMALIZED
>NO (HZ) COMPONENT COMPONENT (DEG) PHASE (DEG)
>1 5.000E+03 1.491E+00 1.000E+00 -1.760Е-02 0.000E+00
>2 1.000E+04 1.146E-01 7.688E-02 9.978E+01 2.757E+02
>3 1.500E+04 4.701E-03 3.1541-03 1.098E+01 1.9491+02
>4 2.000E+04 2.146E-04 1.440E-04 -1.622E+00 1.743E+02
>5 2.500E+04 1.567E-04 1.051E-04 -8.367E+00 1.676E+02
>TOTAL HARMONIC DISTORTION = 7.694897E+00 PERCENT
Рис. 17.21. Выходной файл, показывающий гармонический состав от первой до пятой гармоники
Использование изменяемого параметра
Начните новый проект vpar и введите компоненты для схемы, показанной на рис. 17.22. Значения параметров следующие: V=20 В, R>1=300 Ом, R>2=300 Ом, R>3=10 кОм, R>L=2,5 кОм. Значение для R>L показано на рисунке не так, как оно показывается при вариации на постоянном токе (dc sweep). Закончив схему, щелкните дважды на условном обозначении R>L, затем измените тип компонента на {Rvar}. Фигурные скобки используются, чтобы отразить, что значение непостоянно (имя Rvar может быть и другим по вашему выбору).
Рис. 17.22. Схема для проведения вариации по параметрам
Из специальной библиотеки выбирают компонент param и вставляют его в схему в удобном месте. Двойной щелчок на символе (PARAMETERS:) выводит на экран окно Property Editor. Выберите кнопку New… В поле Property Name введите имя Rvar, затем нажмите OK. При возврате в окно Property Editor вы увидите теперь столбец с заголовком Rvar. Введите значение 2,5k и обратите внимание, что в столбце Value записано значение «PARAM», как показано на рис. 17.23. Сохраните схему и подготовьте анализ PSpice с именем Vpars. Выберите DC Sweep, нажав на маркер Linear sweep, задайте начальное значение частоты в 50 Гц и конечное в 5000 Гц с шагом в 1 Гц. Выполните моделирование и получите в Probe график произведения V(RL:1)·(RL), который является графиком мощности, выделяемой на R>L(рис. 17.24). Рассчитайте по формулам стандартного схемотехнического анализа максимальную мощность, которая могла бы выделяться при переменном значении R>L. Сравните ваши результаты со значением на табло курсора Р>max=159,421 мВт (рис. 17.24). В выходном файле обратите внимание на директиву для параметра Rvar:
>.DC LIN PARAM Rvar 50 5000 1
показывающую, что Rvar принимает последовательные целочисленные значения, начиная от 50 Ом до 5 кОм.
Рис. 17.23. Установка переменного параметра в окне Property Editor
Рис. 17.24. Зависимость мощности от параметра RL, снятая в режиме с переменным параметром
Использование допусков приборов
Начните в Capture новый проект с именем bridgcir. Затем введите схему, показанную на рис. 17.25. В схеме используется транзистор типа Q2N2222. В качестве входного напряжения выбран компонент VSIN с амплитудой 10 мВ и частотой f=5 кГц. Используйте значения, показанные на рисунке для резисторов, конденсаторов и источника питания постоянного тока. Установите величину допуска на параметр h>FE транзистора равной ±25% следующим образом. Выберите транзистор Q>1, затем из главного меню выберите Edit, PSpice Model, чтобы войти в OrCAD Model Editor.