Дж. Кеоун - OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей
- Название:OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей
- Автор:
- Жанр:
- Издательство:ДМК Пресс, Питер
- Год:2008
- Город:Москва, Санкт-Петербург
- ISBN:978-5-9706-0009-2
- Рейтинг:
- Избранное:Добавить в избранное
-
Отзывы:
-
Ваша оценка:
Дж. Кеоун - OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей краткое содержание
Это руководство по работе в программе OrCAD Pspice предназначено для всех, кто знаком с основными разделами электротехники. При постепенном усложнении задач объясняются все необходимые аспекты работы в OrCAD Pspice, что позволяет творчески применять их при дальнейшем анализе электрических и электронных схем и устройств. Рассмотрение материала начинается с анализа цепей постоянного тока, продолжается анализом цепей переменного тока, затем переходит к различным разделам полупроводниковой электроники. Информация изложена таким образом, чтобы каждый, кто изучал или изучает определенный раздел электротехники, мог сразу же использовать OrCAD Pspice на практике. Больше внимания, чем в других книгах по этой теме, уделяется созданию собственных моделей и использованию встроенных моделей схем в OrCAD Pspice.
На прилагаемом к книге DVD вы найдете демонстрационную версию программы OrCAD PSpice Student Edition 9, которой можно пользоваться свободно. Кроме того, на диске размещена версия OrCAD 10.5 Demo Release, с которой можно работать в течение 30 дней после установки на компьютер.
OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей - читать онлайн бесплатно ознакомительный отрывок
Интервал:
Закладка:
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 v par 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 V pars. 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.
Рис. 17.25. Схема для исследования влияния допусков транзистора на выходное напряжение
На правой панели, сразу после «Bf=255,9», напечатайте «Dev=25%». Этот допуск будет относиться к параметру В f . Затем используйте File, Save и закройте окно. После введения схемы сохраните ее.
Анализ по методу Монте-Карло
Для подготовки к анализу выберем PSpice, New Simulation Profile с именем Bridgc1. Выберите Time Domain в качестве типа анализа, установите интервал моделирования в 400 мкс с максимальным шагом 0,4 мкс. Проверьте поле для Monte Carlo/Worst Case, используя выходную переменную V(RL:1). Установите число проходов равным 10 при однородном распределении и сохранении данных для всех проходов. Проведите моделирование и получите в Probe графики V(Rs:1) и V(RL:1), как показано на рис. 17.26. Затем в поле Tools Options главного меню выберите опцию Probe «never use symbols» (никогда не использовать символы), чтобы избежать перекрытия графиков символами.
Рис. 17.26. Результаты исследования влияния погрешности h FE транзистора методом Монте-Карло
Обратите внимание, что некоторые графики на экране больше ожидаемых или нормальных значений, в то время как другие меньше. Это результат случайного изменения h FE в пределах допуска ±25%. Используйте курсор, чтобы найти значение каждого из вторых максимумов выходного напряжения. Они должны иметь значения 8,355, 8,365 В и так далее. На графиках, показанных здесь, минимальные и максимальные значения были 8,3501 и 8,3667 В.
** circuit file for profile: Bridgc1
*Analysis directives:
.TRAN 0 400us 0 0.4us
.MC 10 TRAN V(C43) VMAX OUTPUT ALL
.PROBE
**** INCLUDING bridgcir-SCHEMATIC1.net ****
* source BRIDGCIR
R_RE 6 0 220
R_R2 3 0 3.3k
R_R1 4 3 40k
R_RL 4 5 4.7k
R_Rb 3 4 150k
R_Rs 1 2 1k
V_V1 1 0
+SIN 0 10mV 5kHz 0 0 0
V_VCC 5 0 12V
Q_Q1 4 3 6 Q2N2222
C_C2 6 0 15uF
C_C1 2 3 15uF
* *** BJT MODEL PARAMETERS
Q2N2222
NPN
IS 14.340000E-15
BF 255.9
MONTE CARLO NOMINAL
NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE
( 1) 0.0000 ( 2) 0.0000 ( 3) .7593 ( 4) 8.1468
( 5) 12.0000 ( 6) .1297
MONTE CARLO PASS 2
NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE
( 1) 0.0000 ( 2) 0.0000 ( 3) .7587 ( 4) 8.1580
( 5) 12.0000 ( 6) .1293
MONTE CARLO PASS 3
NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE
( 1) 0.0000 ( 2) 0.0000 ( 3) .7589 ( 4) 8.1541
( 5) 12.0000 ( 6) .1294
MONTE CARLO PASS 4
NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE
( 1) 0.0000 ( 2) 0.0000 ( 3) .7596 ( 4) 8.1414
( 5) 12.0000 ( 6) .1300
MONTE CARLO PASS 10
NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE
( 1) 0.0000 ( 2) 0.0000 ( 3) .7594 ( 4) 8.1460
( 5) 12.0000 ( 6) .1298
**** SORTED DEVIATIONS OF V(4) TEMPERATURE = 27.000 DEG С
MONTE CARLO SUMMARY
Mean Deviation = 2.2930E-03
Sigma = 8.2363E-03
RUN MAX DEVIATION FROM NOMINAL
Pass 5 .0151 (1.83 sigma) higher at T = 53.3150E-06
( 100.19% of Nominal)
Pass 2 .0128 (1.55 sigma) higher at T = 248.12001-06
( 100,16% of Nominal)
Pass 8 4.8375E-03 ( .59 sigma) lower at T = 50.9140E-06
( 99.939% of Nominal)
Pass 10 1.0772E-03 ( .13 sigma) lower at T = 246.9200E-06
Интервал:
Закладка:
