1. 2. Моделирование

Для моделирования необходимо собрать модель схемы, модель которой представлена на рисунке 1.10. Запускаем программу Schematics, затем в меню Draw выбираем пункт Get New Part. В открывшемся окне в графе Name указываем имя компонента: AGND – аналоговая земля, VDC – источник постоянного напряжения, R – резистор. Выбрав компонент нажать кнопку Place и разместить компонент на рабочем месте. Выделенный компонент можно переместить, удалить, повернуть на 90 градусов с помощью команды Ctrl+R или отобразить зеркально Ctrl+F. После помещения компонентов на рабочее место соединить их инструментом Draw Wire. Далее нам нужно установить маркеры тока в интересующих точках схемы. Выбрать в меню Markers пункт Mark Gurrent into Pin и поместить маркер в нужную нам точку на схеме. Затем в меню Analysis Setup выбрать пункт Анализ переходных процессов Transient и задать в нем параметры, указанные на рисунке 1.11

Рисунок 1.10 – Модель схемы с установленными на ней маркерами токов

Рисунок 1.11 - Параметры анализа Transient для расчёта значений токов

Для запуска моделирования в меню Analysis выбрать команду Simulate. Автоматически откроется окно модуль PSpice A/D в котором будет представлен график указанный на рисунке 1.12.

Рисунок 1.12 – Значения токов в ветвях схемы

В предыдущей схеме удалить маркеры тока и установить маркеры напряжения в узлы схемы, выбрав в меню Markers команду Mark Voltage/Level. Полученная модель схемы представлена на рисунке 1.13. Оставить без изменения анализ переходных процессов Transient, представленный на рисунке 1.11. Для запуска моделирования в меню Analysis выбрать команду Simulate. Автоматически откроется окно модуль PSpice A/D в котором будет представлен график указанный на рисунке 1.14.

Рисунок 1.13 - Модель схемы с установленными на ней маркерами напряжений

Оставить без изменений параметры анализы переходных процессов Transient, представленный на рисунке 1.11.

Для запуска моделирования необходимо выбрать Analysis – Simulate. В открывшемся окне PSpice A/D будет построен график, указанный на рисунке 1.14.

Рисунок 1.14 – Значения напряжений в узлах схемы

В таблицах 1.1 и 1.2 представлены значения токов в ветвях и напряжений в узлах схемы соответственно полученные аналитическим путём и путём моделирования.

Таблица 1.1 – Значения токов в ветвях схемы

Методы	Iобщ, мА	I1, мА	I2, мА	I3, мА	I4, мА	I5, мА	I6, мА
Аналитический	0,63	0,26	0,14	0,07	0,21	0,12	0,37
Моделирование	0,63	0,26	0,16	0,04	0,26	0,11	0,37

Таблица 1.2 – Значения напряжений в узлах схемы

Методы	Uпит, В	Uа, В	Uб, В	Uв, В	Uг, В	Uд, В	Uе, В
Аналитический	4	4	3,49	2,5	3,28	3,01	2,5
Моделирование	4	4	3,48	2,5	3,36	3,04	2,5

2. Анализ работы схемы источника питания

Для анализа работы схемы источника питания необходимо на её вход подать синусоидальный сигнал с амплитудой 12 В и частотой 50 Гц, а затем постоянной напряжение величиной 12 В.

1. Анализ схемы источника питания при входном синусоидальном сигнале с амплитудой 12 В и частотой 50 Гц

Схема источника питания представлена на рисунке 2.1, которая состоит из источника синусоидального напряжения VSIN, у которого задается в настройках величина смещения напряжения WOFF = 0, амплитуда напряжения VAMPL = 12 и FREQ = 50; диодного моста, состоящего из четырех диодов BAQ34; двух конденсаторов С1 = 10 мкФ и С2 = 1мкФ; резистора R1 = 136 Ом; стабилизатора напряжения MC7805C с выходным напряжением 5 В.

Рисунок 2.1 – Схема источника питания при синусоидальном напряжении VSIN

Для выполнения моделирования в окне Transient изменить параметры в соответствии с рисунком 2.2. Для запуска моделирования в меню Analysis выбрать команду Simulate. Синусоидальный сигнал, выходя из источника питания, сначала проходит через диодный мост, который выпрямляет переменный сигнал в пульсирующий. Такое преобразованное напряжение с частотой, вдвое больше частоты питающего напряжения, поступает на стабилизатор напряжения, проходя через простой фильтр от помех в виде конденсатора С1.

Рисунок 2.2 – Параметры анализа Transient для моделирования схемы источника питания

После него такое напряжение поступает на другой фильтр из конденсатора С2. На выходе схемы имеем напряжение равное заданному напряжению стабилизатора 5 В. Но выходное напряжение имеет небольшие колебания в местах переключения диодного моста, точка минимума амплитуды равна = 4.8210 В, точка максимума амплитуды равна = 5.2387 В, результат моделирования схемы источника питания график с экстремумами показан на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 – Результат моделирования схемы источника питания при синусоидальном напряжении VSIN