Дж. Кеоун - OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей

ISC 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00

IS 1.434E-14 -6.888E+13 -9.878E-03

NE 1.307E+00 -4.250E+00 -5.555E-02

NC 2.000E+00 0.000E+00 0.000E+00

IKF 2.847E-01 -1.831E-02 -5.213E-05

IKR 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00

VAF 7.403E+01 6.382E-04 4.725E-04

VAR 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00

Рис. 3.44. Выходной файл с результатами анализа схемы на рис. 3.43

Обратите внимание, что выходной файл содержит запись:

Unable to find index file EVAL.ind for library file EVAL.LIB Making new index file EVAL.ind for library file EVAL.LIB Index has 344 entries from 1 file(s).

Что в переводе означает:

«Невозможно найти индексный файл EVAL.IND для библиотечного файла EVAL.LIB Создайте новый индексный файл EVAL.IND для библиотечного файла EVAL.LIB Индекс имеет 344 входа из 1 файла (ов)».

Этот индексный файл будет автоматически создан, если вы сначала вызовете библиотеку Evaluation Library. Она будет содержать информацию, необходимую для выполнения анализа.

Е [имя] <+узел> <-узел> <+управляющий узел> <-управляющий узел>

Например, запись

Е 6 5 2 1 13

указывает, что ИНУН включен между узлами 6 и 5 . Он зависит от напряжения между узлами 2 и 1 и имеет коэффициент усиления по напряжению, равный 18. Эта команда (наряду с командами F и G ) была приведена в главе 1; описание ее повторено здесь, так как ИНУН одновременно основной элемент при моделировании усилителей и некоторые из примеров и задач в этой главе требуют его использования.

Подобно другим зависимым источникам, он может быть представлен в форме POLY, когда зависимость задается полиномом. Обратите внимание, что коэффициентом усиления в данном случае является безразмерный коэффициент трансформации.

F [имя] <+узла> <-узел > <+управляющий узел> <-управляющий узел>

Например,

F А 3 VA 80

указывает, что ИТУТ включен между узлами 4 и 3. Стрелка, указывающая направление тока, направлена к узлу 3 . Ток через зависимый источник в 80 раз больше, чем ток через V A. Источник напряжения V A может быть реальным источником или фиктивный источником с напряжением 0 В. Фиктивный источник часто необходим, чтобы замкнуть путь для тока управления.

Использования команды F требует, например, модель транзистора в h -параметрах. Коэффициент усиления h fe является безразмерным. Другие транзисторные модели, использующие коэффициент усиления β, также требуют команды F.

G [имя] <+узла> <-узел> <+управляющий узел> <-управляющий узел>

Например, запись

G 8 7 5 3 20mS

указывает, что ИТУН включен между узлами 8 и 7. Стрелка тока направлена к узлу 7. Ток через зависимый источник является функцией напряжения между узлами 5 и 3 с крутизной 20 мС. Это означает, например, что если v 53= 10 мВ, то i 87=(10 мВ)·(20 мС)=200 мкА.

.TF <���выходная переменная> <���входной источник>

Например, запись

.TF V(4) VS

даст коэффициент усиления малого сигнала V 4/ V S , если команда используется с моделью в h -параметрах, как в этой главе. Это возможно, когда мы используем напряжения переменного тока в схемах, где пассивные компоненты являются чисто резистивными. В PSpice анализ может проводиться для переменного или постоянного тока.

.LIB <���имя файла>

Например, запись

.LIB EVAL.LIB

указывает, что модели, используемые во входном файле, будут разыскиваться в библиотеке EVAL.LIB. В примере, посвященном определению чувствительности схемы смещения для биполярного транзистора Q 1, использовалась модель для Q2N2222. Эта модель была найдена в библиотеке EVAL.LIB , которая поставляется с рабочей версией PSpice.

.SENS <���переменная вывода>

Например,

.SENS V(2)

указывает, что будет вычислена чувствительность по постоянному току s для выходного напряжения V(2) относительно различных элементов схемы.

3.1. Схема смещения для кремниевого транзистора с h FE= 100 показана на рис. 3.45. При V BE= 0,7 В найдите токи I В и I C и напряжение смещения V ce . Ваши результаты должны показать I В =21,5 мкА; I C =2,15 мА и V ce =3,55. Работает ли транзистор в активной области?

Рис. 3.45

3.2. Измените значение R B в задаче 3.1 до 50 кОм. Оставив все другие значения неизменными, используйте PSpice, чтобы найти I В , I C , и V ce. Внимательно рассмотрите полученные результаты и объясните, почему значения неверны. Подсказка: Вспомните, что относительно большие значения тока базы могут смещать транзистор в область насыщения.

3.3. Используя модели смещения PSpice при V BE =0,7 В, найдите I В , I C , и V ce в схеме на рис. 3.46. Работает ли транзистор в активной области?

Рис. 3.46

3.4. Из модели смещения PSpice с V BE =0,7 В определите I B , I С и V ce в схеме на рис. 3.47. Примечание: Используйте h -параметры, заданные на рис. 3.47, для каждой из следующих задач, где необходим анализ в h- параметрах.

Рис. 3.47

3.5. Используйте модель PSpice, основанную на полном наборе h -параметров, чтобы решить эту задачу. Для схемы на рис. 3.48 найдите A I=I 0/ I i, A V=V C/V B, A Vs=V C/V S. Подсказка: для низкочастотного анализа при малом сигнале конденсатор может быть заменен коротким замыканием.

Рис. 3.48

3.6. Используйте ту же модель для PSpice, что и в задаче 3.5. Для схемы, показанной на рис. 3.49, с R E найдите A I, A Vи A Vs .

Рис. 3.49

3.7. Для каждого из усилителей задач 3.5 и 3.6 найдите входное сопротивление со стороны источника, используя PSpice.

3.8. Пользуясь моделью, основанной на полном наборе h -параметров, найдите A I, A V , и R i для схемы на рис. 3.50.

Рис. 3.50

3.9. Усилитель с общим истоком на полевом транзисторе показан на рис. 3.51. Каким будет выходное напряжение сток-земля при входном напряжении V i =4 мВ? Каков коэффициент усиления усилителя по напряжению? Положителен он или отрицателен? Что это означает?