2.1. Создать в Schematics модель вакуумного триода.

Схема модели триода изображена на рис.40.

 

 

 

Рис.40 Модель вакуумного триода

 

Модель строится на основе выражения, описывающего ток анода триода.

В рабочем диапазоне ток анода описывается выражением:

i_a = k₀ (v_g + k₁ v_a)^3/2 , (3)

где v_g – напряжение на сетке, v_a – напряжение на аноде, для типичного триода

k₀ = 200 10^-6 и k₁ = 0,12.

При создании этой схемы использовались клеммы Global из библиотеки Port.

Функциональный блок ABM3 в верхнем левом углу схемы используется для суммирования напряжений анода и сетки и отображает часть выражения (3) в скобках. Эта часть схемы отображает работу триода в рабочем диапазоне напряжений и не моделирует ситуацию, когда сумма в скобках становится меньше 0. В этом случае ток реального триода должен равняться 0. Чтобы это учесть, добавлен блок ограничителя LIMIT (правее первого блока). У этого блока установлены следующие параметры (пороги ограничения): HI=1k (т.е 1000); LO = 0. Этот блок преобразует отрицательные значения выражения (v_g + k1 v_a ) в 0, и оставляет без изменения все значения до величины 1 кВ.

Необходимо также установить значение тока анода на 0, когда напряжение на аноде становится отрицательным. Для этого используется блок DIFF для вычисления разницы напряжения между анодом и катодом и далее блок TABLE. Блок TABLE преобразует значения v_a < 0 в значение = 0, и значения v_a > 30 в значение = 1. Все значения между 0 и 30 линейно интерполируются. Параметры блока TABLE следующие:

ROW1 = 0 0

ROW2 = 30 1

Выходные напряжения блоков TABLE и LIMIT перемножаются в блоке MULT. На выходе этого блока напряжение равно v_g + k1 v_a, если v_a > 30, и равно 0, если v_a < 0_.

Напряжение с выхода блока MULT возводится в степень 3/2 при помощи блока PWR. Для этого блока установлен следующий параметр:

EXP = 1.5

Последний компонент – это функциональный блок под названием ABM1/I, умножающий напряжение с выхода блока PWR на k₀ и преобразующий напряжение в ток.

Последний шаг создания модели – это добавление паразитных параметров триода. Эти параметры отображает нижняя часть схемы. Резистор используется для моделирования определенного выходного сопротивления триода, конденсаторы моделируют межэлектродные емкости.

2.2. Построить семейство вольтамперных характеристик триода.

Соединить два источника постоянного напряжение к триоду: 1-й источник соединить между катодом и анодом, второй между катодом и сеткой. Поставить на схему "землю" и соединить катод с "землей".

Задать основной и вложенный цикл анализа по постоянному току. В основном цикле задать изменение напряжения между анодом и катодом в пределах от 0 до 800 В.

Во вложенном цикле задать изменение напряжения между сеткой и катодом в пределах от 0 до 20 В.

Поставить маркер тока на источник, соединенный между катодом и анодом:

В отчете нарисовать схему соединений триода, записать выражение, согласно которому моделировался триод и семейство вольтамперных характеристик триода.

Контрольные вопросы

1. Для чего необходимы функциональные блоки?

2. Какие виды функциональных блоков есть в библиотеке PSpice?

3. Какие характеристики позволяет получить анализ по постоянному току?

4. Каковы требования к схеме для запуска анализа по постоянному току?

5. Как установить задание на моделирование для анализа по постоянному току?

6. Какие изменения происходят с емкостями и индуктивностями при анализе по постоянному току?

7. Как необходимо корректировать схему, если в результате замены емкостей образовалась оторванный от "земли" узел?

8. Какие параметры схемы могут варьироваться при анализе по постоянному току?

9. Для чего необходим дополнительный вложенный цикл?

10. Из каких условий задается шаг изменения варьируемой величины во вложенном цикле?

11. Поясните построение модели вакуумного триода при помощи функциональных блоков.

12. Каким образом производится учет отрицательно напряжения на аноде? Подробно поясните эту часть схемы.