OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей - [5]
Как это делать
На рис. В.2 приведена схема на постоянном токе, содержащая источник напряжения и четыре резистора. Узлы помечены номерами от 0 до 3. Для моделирования в Spice все узлы должны быть помечены номерами (или буквами). Должен присутствовать также опорный (нулевой) узел, помеченный цифрой 0.
Рис. В.2. Первая схема для исследования на PSpice
Создание входного файла
Откройте программу pspice.exe (рис. В.3) и выберите позиции меню File, New, Text File, как показано на рис. В.4.
Рис. B.3. Пиктограммы на рабочем столе PSpice
Рис. В.4. Создание текстового файла на PSpice
Появится пустое окно с мигающим курсором, позволяющее ввести текст. Наберите следующий текст (позаботьтесь о точности ввода):
>First Circuit for Pspice
>VS 1 0 24V
>R1 1 2 10
>R2 2 0 1k
>R3 2 3 300
>R4 3 0 500
>.OPT nopage
>.OP
>.END
Важное замечание: не нажимайте ENTER после ввода последней строки (.END)! Если сделать это, то программа решит, что вы хотите приступить к следующему анализу.
Используйте поля меню File, Save, чтобы сохранить входной файл. Программа OrCAD Demo может не содержать поля Save in. Раскройте нужное поле, щелкнув мышью по стрелке в правой части поля и выберите папку SPICE.
Наберите в поле File name имя ex1.cir. При желании вы можете также раскрыть поле Save as type выбрать Circuit Files (*.cir), чтобы не забыть набрать расширение *.cir. Затем щелкните мышью на Save (рис. В.5).
Рис. В.5. Создание и сохранение схемного файла на PSpice
Не закрывая файл, используйте комбинацию клавиш Alt+F+C, затем снова откройте файл с помощью комбинации Alt+F+O. Выберите Simulation, Run ех1, как показано на рис. В.6.
Рис. В.6. Запуск моделирования на PSpice
В нижнем правом поле PSpice должно появится сообщение «100% (completion)».
Просмотр выходного файла
Выберите View, Output File, чтобы увидеть результаты моделирования на экране. Они должны соответствовать рис. В.7.
Рис. В.7. Выходной файл PSpice с результатами моделирования
Чтобы были видны важные элементы выходного файла, на экране были удалены пустые строки. Хотя вы можете теперь распечатать выходной файл, выбрав File, Print, мы не будем пока делать этого.
Обычный анализ цепи показывает, что напряжение V20=23,472 V (В), a V30=14,67 V (В).
Ток I (отрицательный) показан в выходном файле как ток источника питания, равный 52,81 mA (мА). Полная рассеиваемая мощность, равная произведению I и VS, составляет 1,27 W (Вт).
Рассмотрим содержимое входного файла. Прежде всего, в него включены входные данные компонентов схемы. Для каждого компонента они показаны в отдельной строке, содержащей достаточные для анализа на PSpice данные: тип элемента, пару узлов, к которой он подсоединен, и значение основного параметра (сопротивление, напряжение и другие). Обозначение .ОРТ (сокращение от .OPTIONS) no page предотвращает прерывание моделирования после окончания страницы выходного файла. Команда .ОР вводится обычно, чтобы показать напряжения смещения в транзисторных цепях. Для цепей постоянного тока эта команда может быть опущена. Команда .END обязательна для любого входного файла.
Изменение входного файла
Чтобы извлечь больше информации из анализа на PSpice, изменим входной файл (с расширением *.cir), добавив две следующие строки.
>.DC VS 24V 24V 24V
>.PRINT DC I(R1) I(R2) I(R3)
и снова запустим процесс моделирования.
>**** 09/08/99 10:48:54 ******* Evaluation PSpice (Nov 1998) *******
>First Circuit for PSpice
>**** CIRCUIT DESCRIPTION
>VS 1 0 24V R1 1 2 10
>R2 2 0 1k
>R3 2 3 300
>R4 3 0 500
>.DC VS 24V 24V 24V
>.PRINT DC I(R1) I(R2) I(R3)
>.OPT nopage
>.OP
>.END
>**** DC TRANSFER CURVES TEMPERATURE = 27.000 DEG С
>VS I(R1) I(R2) I(R3)
>2.400E+01 5.281E-02 2.347E-02 2.934E-02
>**** SMALL SIGNAL BIAS SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG С
>NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE
>( 1) 24.0000 ( 2) 23.4720 ( 3) 14.6700
>VOLTAGE SOURCE CURRENTS
>NAME CURRENT
>VS -5.281E-02
>TOTAL POWER DISSIPATION 1.27E+00 WATTS
>**** OPERATING POINT INFORMATION TEMPERATURE = 27.000 DEG С
>JOB CONCLUDED
>TOTAL JOB TIME .10
Рис. B.8. Результаты моделирования при изменении входного файла
Выходной файл на рис. В.8 обогатится новой информацией. Будут показаны значения токов, указанных в строке .PRINT. Проверка с помощью обычного расчета подтверждает полученные результаты I>R1=52,81 мА, I>R2=23,47 мА, I>R3=29,34 мА. Появление двух новых строк во входном файле будет пояснено в главе 1.
Направление тока
Отметим, что порядок следования узлов в записи
>R1 1 2 10
означает, что положительным считается ток, протекающий от узла 1 к узлу 2. Если в результате анализа ток будет протекать в обратном направлении, то в выходном файле он будет иметь отрицательное значение. Если запись для резистора будет иметь вид:
>R1 2 1 10
то условным положительным направлением тока будет считаться направление от узла 2 к узлу 1, и ток I(R1) в выходном файле станет отрицательным. Эта закономерность, естественно, относится ко всем резисторам схемы. Толкование направления напряжения на выходе источника напряжения V>s и на резисторах различаются. При записи
>VS 1 0 24V
порядок следования 1, 0 означает, что напряжение внутри источника направлено от узла 1 к узлу 0. Поскольку ток в действительности вытекает из узла 1, он составляет -5,281Е-02 (ампера).