Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Frisk_2

.pdf
Скачиваний:
191
Добавлен:
27.05.2023
Размер:
18.99 Mб
Скачать

Рис.10.9

Рис.10.10

Выбранный источник ЭДС (рис.10.9) может обладать различными свойствами; создавать постоянное напряжения (None, рис.10.10), импульсное (Pulse) и другой формы, на своих выводах. Заданные значения DC, AC magnitude, AC phase источников (тока и напряжения) указаны на принципиальной схеме (рис.10.4) и в подменю

(v10.2.34) (рис.10.10).

Ввод соединительной линии

Для соединения коллектора транзистора с источником ЭДС вводим проводник, выби-

рая пиктограмму (v10.2.35) (Wire — провод) на нижней строке окна схем (рис.10.2). Подводя курсор к точке начала соединения, нажимаем его и, удерживая в нажатом состоянии, прочерчиваем соединительную линию до места подключения другого компонента.

Анализ свойств вспомогательной схемы по постоянному току

Вхождение в режим анализа вспомогательной схемы (рис.10.11) происходит после на-

жатия кнопки (v10.2.36) в подменю (v10.2.37) (рис.10.12).

Рис.10.11

Рис.10.12

520

Кнопки в верхнем ряду подменю (v10.2.37)позволяют:

(v10.2.36)- перейти в режим анализа схемы по постоянному току,

(v10.2.14)- увеличить число графиков, выводимых на экран монитора,

(v10.2.15)- удалять какой-либо график, из числа выводимых на экран,

(v10.2.38)- увеличивать объем информации о переменной, выводимой на экран,

(v10.2.39)- перейти в режим варьирования величиной компонента, параметров модели, температуры, индексов компонента и др.,

(v10.2.40) — изменять условия интегрирования (пределы интегрирования, шаг интегрирования, точность вычислений и др.),

(v10.2.41) — обращаться к файлу помощи.

В рамке (v10.2.42) указываются варьируемые переменные (v10.2.43),

(v10.2.44), способ изменения (v10.2.45) каждой из них (автоматический, линейный, логарифмический или в соответствии со списком). В качестве изменяемой переменной (v10.2.43) выбирается (v10.2.46) — источник тока в базе транзистора с указанием наибольшего и наименьшего значений(v10.2.47) пределов изменения. Эта переменная обычно откладывается по оси абсцисс. Напряжение источника ЭДС (V1, рис.10.4) – напряжение между коллектором и эмиттером (рис.10.12) выбрано 5 В – не изменяемое по величине.

В рамке (v10.2.48) указывается закон (v10.2.49) изменения температуры (линейный, логарифмический, в соответствии со списком). Размещение в окне (v10.2.50) всего одного значения автоматически отменяет введенные методы изменения

температуры и программа проводит анализ для фиксированной температуры

(v10.2.51) Со.

В рамке (v10.2.52) указывается число точек выводимых на печать, если

это предусмотрено экспериментом (в этом случае активизируется пиктограмма (v10.2.53) в соответствующей строке).

В рамке (v10.2.54) указывается (в процентах) максимальная скорость изменения первой варьируемой переменной (v10.2.43) при автоматическом изме-

нении шага (v10.2.55) .

Программа предусматривает различные варианты обработки полученных результатов

(v10.2.56) :

(v10.2.57) — в этом случае результаты анализа выводятся на экран монитора и в последующем не сохраняются,

(v10.2.58) — проводится моделирование и результаты сохраняются в двоичном файле CIRCUITNAME.DSA,

(v10.2.59)

— выводятся на экран монитора ранее сохраненные в файле

CIRCUITNAME.DSA результаты моделирования и представляются как результаты проде-

ланного анализа.

(v10.2.60) обеспечивает автоматический выбор

Метка в окошке

масштабов для всех выводимых на экран монитора кривых при каждом нажатии на кноп-

ку (v10.2.36).

Метка в окошке (v10.2.61)позволяет выводить на экран одновременно результаты (кривые) очередного и предыдущего моделирования.

В нижней части подменю (v10.2.37) описываются способы отображения результатов моделирования.

Пиктограммы:

521

(v10.2.62)- отображают закон изменения шкалы (линейный) по оси абсцисс и ординат (нажатием на пиктограмму можно изменить закон на логарифмический),

(v10.2.63)- определяет цвет кривой, выводимой на экран,

(v10.2.53)- указывает (в активном состоянии) на вывод результатов моделирования на печать (число выводимых точек задается в рамке )(v10.2.63a),

Названия, размещенные над каждой колонкой таблицы, отражают:

(v10.2.64)- указание на страницу, где содержатся результаты моделирования,

(v10.2.65) (Plot) — порядковый номер графика,

(v10.2.66)- выражение, описывающее переменную, откладываемую по оси абсцисс,

(v10.2.67)- выражение, описывающее переменную, откладываемую по оси ординат,

(v10.2.68)- формат для переменной, откладываемой по оси абсцисс (максимальное значение, минимальное значение, шаг сетки),

-(v10.2.69) формат для переменной, откладываемой по оси ординат (максимальное значение, минимальное значение, шаг сетки).

4.2.2 Расчет для вспомогательной схемы статической проходной характеристики и нагрузочной прямой

4.2.2.1 Расчет проходной характеристики

Для условий анализа и формы представления результатов, описанных в подменю

(v10.2.37) (рис.10.12), на экран монитора будут выводиться проходная характеристика и ее первая и вторая производные (рис.10.13).

Рис.10.13

522

Представленные кривые получены для значений коллекторных (базовых) токов транзистора, соответствующих практически используемым рабочим режимам, обеспечивающим положение исходной рабочей точки в активной области ВАХ.

Положение рабочей точки, в середине линейного участка характеристики крутизны (рис.10.14) транзистора, примерно совпадает с режимом измерения параметров транзисто-

ров[5].

Рис.10.14

Подбором сопротивлений делителя в базовой цепи транзистора Q3 (рис.10.1) обеспечим положение исходной рабочей точки в середине линейного участка характеристики крутизны, а для транзистора Q2 – режим, соответствующий току коллектора примерно Iк01 = 1,5 мА. Как видно из принципиальной схемы (рис.10.15) нагрузкой по постоянному току транзистора Q2 является резистор R5 = 5,1 кОм.

523

Рис.10.15

4.2.2.2 Нагрузочная прямая для вспомогательной схемы

Для построения нагрузочной прямой по постоянному току введем в коллекторную цепь транзистора вспомогательной схемы резистор, равный по величине нагрузке первого каскада (на транзисторе Q2) по постоянному току (R5 = 5,1 кОм).

Ввод резисторов

Для изменения вспомогательной принципиальной схемы необходимо в начале удалить соединительную линию в коллекторной цепи транзистора Q1. Для этого, находясь в окне

схем, входим в режим редактирования (выбор режима (v10.2.70) ). Подводя курсор к удаляемому компоненту, нажимаем левую кнопку мыши. При этом обычно зеленым цветом окрашивается компонент, подлежащий удалению; выбирая на строке инструментов

активизированное обозначение ножниц (v10.2.71), удаляем отрезок соединительной линии.

Для включения во вспомогательную схему резистора выбираем с помощью курсора

УГО резистора

(v10.2.72)

на строке основных компонентов (рис.10.2) нажатием левой

кнопки мыши.

Перемещение

компонента на экране производится при нажатой левой

кнопке, а при необходимости

изменить положение компонента, щелкают правой кнопкой

при нажатой левой кнопке. При отпускании левой кнопки местоположение компонента фиксируется и в окне схем появляется подменю (v10.2.74) (рис.10.16).

524

Вход в подменю возможен также при выполнении команд (рис10.17), находясь в окне схем.

Рис.10.16

рис.10.17

Подменю резистора по описанию модели резистора и функциональным возможностям практически ничем не отличается от описанного ранее подменю транзистора. Особенности проявляются в содержании левого окна подменю:

PART — предлагаемое позиционное обозначение может быть изменено на любое другое

при активизации указанной строки левой кнопкой мыши.

RESISTANCE — величина компонента или его величина и температурный коэффициент (ТС) изменения сопротивления в модели резистора при изменении температуры.

Присвоенное компоненту название, позиционное обозначение и др. и величина будут изображаться в главном окне при вводе принципиальной схемы, если соответствующий параметр будет помечен галочкой SHOW в рамке Name или Value , соответственно.

При вводе значения параметров допускается использование масштабных коэффициентов:

Значение

6

3

-3

-6

-9

-12

-15

 

10

10

10

10

10

10

10

Префикс

MEG

K

M

U

N

P

F

Степ.форма

10E+6

10E+3

10E-3

10E-6

10E-9

10E-12

10E-15

Масштабный коэффициент может содержать и другие дополнительные символы, которые программа игнорирует. То есть величина емкости в 5 пФ может быть введена:

5 PF или 5 Р или 5Е-12. Дробные значения, например сопротивления 4,3 кОм, задаются как 4.3к.

В ниспадающем меню (v10.2.74) (рис.10.16) так же можно

FREQ – вводить информацию о законе изменения сопротивления при изменении частоты

(FREQ, используется при анализе только в частотной области). MODEL — ввести дополнительное нестандартное обозначение компонента

(например, RMODEL),

COST – коэффициент, отражающий стоимость резистора из общей стоимости узла (схемы, устройства).

POWER — указать, какая часть мощности (например, 0,7) рассеивается на компоненте, от общей мощности, потребляемой узлом, в соответствие с документом на разработку устройства (техническим заданием),

525

SHAPEGROUP – указывать массив условно графических обозначений (УГО), к которому принадлежит компонент (обычно принимается по умолчанию) и PACKADE — тип корпуса, из ранее введенного списка корпусов (типо-размеров).

Последние из указанных параметров обычно используются в программе PCAD при разработке топологии печатной платы и оценке стоимости устройства (если это предполагается в задании). Подтверждением окончания ввода любого компонента является нажатие кнопки OK. Если какие-либо сведения введены неверно, то нажатие кнопки Cancel ,отменяет всю введенную информацию о компоненте.

Для вспомогательной схемы (рис.10.15) рассчитаем динамическую нагрузочную прямую по постоянному току (рис.10.18) для транзистора Q1, задав условия анализа в подме-

ню (v10.2.37) (рис.10.18).

Рис.10.18

Полученное значение Iк01 ≈ 1,5 мА при U кэ01 ≈ 3,9 В должно быть обеспечено подбором компонентов принципиальной схемы первого (на транзисторе Q2) каскада (Iк02 ≈ 1,5 мА при U кэ02 ≈ 3,9 В) с регулируемым усилением усилителя, охваченного системой АРУ.

Примечание: программа не строит нагрузочную прямую. Она виртуальна. Ее можно провести, соединив концы статических выходных зависимостей, используя пиктограмму

(v10.2.75) в окне результатов.

Для второго каскада усилителя (на транзисторе Q3) рабочую точку выбираем на середине линейного участка характеристики крутизны транзистора (рис.10.19, Iк03 ≈ 8,7 мА при U кэ03 ≈ 6 В)

526

Рис.10.19

Условия анализа определены в подменю (v10.2.37) (рис.10.19).

4.2.3 Сборка принципиальной схемы двухкаскадного усилителя, охваченного АРУ

Ввод конденсаторов

Используя методику, описанную при вводе вспомогательной схемы, введем, кроме

транзисторов и резисторов, конденсаторы, используя подменю (v10.2.76), обладающее такими же функциональными возможностями, как и подменю

(v10.2.74). Дополнительной функцией при описании модели конденсатора является возможность, при необходимости, вводить аналитическое описание зависимости заряда на конденсаторе (v10.2.77) от приложенного к нему напряжения.

Ввод модели индуктивности

Применением индуктивной межкаскадной связи в усилителе (рис.10.1) требует, кроме описания PSpice модели индуктивности (рис.10.20), описания особенностей применяемых трансформаторов (рис.10.22). Ввод индуктивности осуществляется нажатием на пикто-

грамму (v10.2.78) в строке основных компонентов окна схем (рис.10.2). При отпускании левой кнопки мыши программа фиксирует положение катушки индуктивности и переходит в режим ввода параметров модели.

527

а)

б)

Рис.10.20

Основные характеристики подменю (v10.2.79): присвоение имени очередному пункту описания модели, величина или аналитическое выражение, отражающее особенности модели и представление УГО на экране монитора, в том числе и назначение большинства кнопок, аналогичны описанным ранее в других подменю (например,

(v10.2.74)) . Основных характеристики модели:

(v10.2.81) — позиционное обозначение модели,

(v10.2.82) — величина или выражение для вычисления индуктивности, а также (возможно) начальные условия,

(v10.2.83) — аналитическое выражение для вычисления магнитного потока через индуктивность,

528

(v10.2.84) — описание частотной зависимости индуктивности (аналитическое выражение), используемое только при частотном анализе,

(v10.2.85) — дополнительное (не обязательно использовать) имя, присваиваемое модели,

(v10.2.86) — коэффициент (величина) стоимости,

(v10.2.87) — потребляемая мощность, от общей мощности, потребляемой узлом,

(v10.2.88) — тип корпуса.

Функциональное назначение кнопок, аналогично описанному ранее в подменю

(v10.2.74).

Активизация (по умолчанию) режима:

(v10.2.29) — реализует возможность включения в процесс моделирования выбранного компонента,

(v10.2.30) — обеспечивает подсветку компонента при редактировании.

При вводе в строке (v10.2.85) какого-либо названия (кнопка (v10.2.89) нажата) появляется возможность использовать модель индуктивности, учитывающей: паразитную емкость катушки индуктивности (v10.2.89a), включаемую параллельно; (v10.2.89b) — линейная составляющая аппроксимирующего полинома, определяющего зависимость индуктивности от протекающего тока, (v10.2.89c) — квадратичную и т.д. Подробные сведения о значении соответствующих параметров можно обнаружить в

файле (v10.2.41) .

Ввод модели трансформатора

Сведения о свойствах трансформатора, величине связи между катушками вводятся в

подменю (v10.2.90) (рис.10.22) при последовательном (рис.10.21) выполнении команд в окне схем. Нажатие левой кнопки мыши на подсвечен-

ную строку (v10.2.91)на закладке пассивных компонентов

(v10.2.92)заменяет изображение курсора на УГО трансформатора (v10.2.93), а после установки его в произвольное место схемы, программа переходит в режим ввода параметров модели трансформатора.

Рис.10.21 Рис.10.22

Назначение основных команд вверху и кнопок в нижней части подменю

(v10.2.90) сходно с функциями, описанными ранее для моделей резисторов, конденсаторов. Особенности проявляются при описании в левом окне:

(v10.2.93а)индуктивностей, обладающих взаимоиндукцией (вводятся через

пробел),

529

Соседние файлы в предмете Теоретические основы электротехники