Дж. Кеоун - OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей

Проведите моделирование и, представив в Probe напряжение V(D:1) по оси X , получите затем график I(D). Будет выведено семейство из четырех кривых. Крайняя левая кривая соответствует самой высокой температуре, в то время как крайняя правая — самой низкой. Промаркируйте их соответственно. Сравните ваши результаты с графиками на рис. 17.6.

Рис. 17.6. Влияние температуры на характеристики диода D1N4002

**** 10/10/99 19:54:57 *********** Evaluation PSpice (Nov 1998) **************

** circuit file for profiles Diodesws *Libraries:

* Local Libraries :

* From [PSPICE NЕТLIST] section of pspiceev.ini file:

.lib nom.lib

*Analysis directives:

.DC LIN V_V1 0V 30V 0.1V

+ LIN TEMP 17 47 10

.PROBE

*Netlist File:

.INC "diodeswp-SCHEMATIC1.net"

* Alias File:

**** INCLUDING diodeswp-SCHEMATIC1.net ****

* source DIODESWP

D_D 2 0 D1N4002

R_R1 1 2 4.8k

V_V1 1 0 20V

**** RESUMING diodeswp-SCHEMATIC1-Diodesws.sim.cir ****

.INC "diodeswp-SCHEMATIC1.als"

**** INCLUDING diodeswp-SCHEMATIC1.als ****

.ALIASES

D_D D(1=2 2=0 )

R_R1 R1(1=1 2=2 )

V_V1 V1(+=1 -=0 )

_ _(1=1)

_ _(2=2)

.ENDALIASES

**** RESUMING diodeswp-SCHEMATIC1-Diodesws.sim.cir ****

.END

** circuit file for profile: Diodesws

**** Diode MODEL PARAMETERS

D1N4002

IS 14.110000Е-09

N 1.984

ISP 100.000000E-12

IKF 94.81

BV 100.1

IBV 10

RS .03389

TT 4.761000E-06

CJO 51.170000E-12

VJ .3905

M .2762

Рис. 17.7. Выходной файл вариации по температуре

В выходном файле (рис. 17.7) показана директива анализа

.DC LIN V_V1 0V 3 0V 0.1V

+ LIN TEMP 17 47 10

но отсутствует информация о рабочей точке, и мы заключаем, что этот тип задач в PSpice обрабатывается лучше, чем в Capture. В PSpice достаточно было бы просто поместить директиву .ОР во входном файле, чтобы получить в выходном файле значения рабочей точки.

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.

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