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

(v10.2.93b) — величина коэффициента связи,

(v10.2.85)- название модели, учитывающей наличие магнитного сердечника в трансформаторе, обладающего гистерезисом (модель Джилса и Атертона). Возможен выбор из числа приведенных в правом окне подменю. При использовании других моделей для описания свойств сердечника вводят сведения о:

(v10.2.94)- параметр формы безгистерезисной кривой намагниченности,

(v10.2.94а)- площадь поперечного сечения магнитопровода,

(v10.2.95) — постоянная упругого смещения доменных границ,

(v10.2.96)- ширина воздушного зазора,

(v10.2.97)- постоянная подвижности доменов,

(v10.2.98)- намагниченность насыщения,

(v10.2.99) — средняя длина магнитопровода.

Пaраметры AREA, PATH, GAP определяются геометрическими размерами сердечника,

аостальные — свойствами ферромагнетика.

Впроцессе моделирования двухкаскадного усилителя, охваченного системой АРУ, ограничимся применением трансформатора без сердечника.

Ввод модели диода

Схема амплитудного детектора содержит диод, параметры модели которого, вводятся

при активизации пиктограммы УГО диода (v10.3.1) , расположенной в строке основных компонентов окна схем (рис.10.2). Размещение диода в принципиальной схеме усилителя происходит при нажатой левой кнопке мыши, а при ее отпускании положение

диода фиксируется, и программа переходит в подменю (v10.3.2) (рис.10.23).

Рис.10.23

Рис.10.24

Назначение основных команд вверху и кнопок в нижней части подменю (v10.3.2) сходно с функциями, описанными ранее для моделей резисторов, конденсаторов. Если модель диода содержится в библиотеке компонентов, то название диода можно най-

ти в левом окне подменю, пользуясь линейкой прокрутки. Нажатием на кнопку (v10.2.17)можно получить изображение прямой ветви ВАХ диода (рис.10.24). При отсутствии в библиотеке модели диода Д9V (Д9В), ее необходимо ввести, нажав кнопку

(v10.2.89), при активированной строке (v10.2.85), заменив параметры моде-

530

ли диода в окнах (v10.2.11). Параметры модели будут сохранены на весь период работы с программой.

Ввод потенциометра

Для ввода макромодели потенциометра (переменного резистора), находясь в окне схем, необходимо последовательно (рис.10.25) выполнить

Рис.10.25

Нажатие на левую кнопку мыши, заменяет курсор на изображение потенциометра, перемещающегося в главном окне. Разместив потенциометр в главном окне, периодическим нажатием правой кнопки мыши можно его вращать, выбирая необходимое положение выводов. При отпускании левой кнопки положение потенциометра фиксируется и на подменю (рис.10.26) задаются параметры макромодели потенциометра.

Рис.10.26

Макромодель потенциометра размещена в библиотеке

(v10.3.3) и описыва-

ется как компонент, обладающий тремя выводами (PINA, PINB, PINC, рис.10.27), формат описания

531

Рис.10.27

содержит

Атрибут Part:<имя> (например, X9 как на рис.9.41)

Атрибут NAME <имя SPISE-подсхемы> (POT MACRO)

Атрибут FILE[<имя файла>]

(POT MAC)

Атрибут PARAMS:[<<имя параметра>=<значение параметра>>]

.PARAMETR(POTSIZE= 10k,PERCENT=50)

Пользователь, при вводе атрибутов потенциометра в подменю (рис.10.25) стандартного вида, с описанным ранее назначением функциональных и активных кнопок, корректирует в окне описания только строки:

(v10.3.4), указывающей полное значение резистора (между выводами

PINA, PINС),

(v10.3.5)- значение величины параметра POTSIZE в процентах между выводами PINA, PINB.

Остальные строки присваиваются программой:

(v10.3.6)-позиционное обозначение,

-(v10.3.7) наименование файла, где размещена макромодель потенциометра,

(v10.3.8) — (по умолчанию) массив условно графических обозначений компонентов, содержащий описание потенциометра.

В строках могут быть указаны:

(v10.3.9) — тип корпуса потенциометра,

(v10.3.10) — стоимость потенциометра,

(v10.3.11) — рассеиваемая потенциометром мощность.

Ввод генератора гармонических колебаний

Параметры генератора гармонических сигналов вводятся при выполнении команд

(рис.10.28):

532

Рис.10.28

Рис.10.29

При отпускании левой кнопки мыши положение УГО генератора фиксируется и программа переходит режим задания параметров генератора (рис.10.29). Подменю

(v10.3.12) обладает стандартной формой и возможностями, свойствен-

ными другим компонентам, и, описанными ранее, например, в подменю (v10.2.74). Особенности задания параметров генератора проявляются при активизации строки (v10.2.85), когда необходимо выбрать генератор или из перечня, представленного в левом окне подменю, или ввести новые. В этом случае, при нажатии кнопки

(v10.2.89) вводится в окошке (v10.3.13) название создаваемого генератора,

ав окошках файла библиотеки

(v10.2.11) заменя-

ются представленные значения параметров, на требуемые. Вводимые параметры описывают:

(v10.3.14) амплитуда напряжения генератора [B]. Устанавливаемое значение учитывается лишь при анализе во временной области, а в частотной (АС) – всегда выбирается значение амплитуды, равное 1 В.

(v10.3.15) — величина постоянной составляющей напряжения источника сигнала

[B],

(v10.3.16) — значение частоты сигнала [Гц],

(v10.3.17) — начальная фаза напряжения источника сигнала [рад],

(v10.3.18) — период повторения; временной интервал [c], задаваемый при использовании источника с конечным временем существования (не идеальный источник сигнала),

(v10.3.19) — внутренне сопротивление источника сигнала [Ом],

(v10.3.20) — постоянная времени экспоненты [c], определяющая скорость уменьшения амплитуды источника сигнала (не идеальный источник сигнала).

Введенные параметры генератора автоматически сохраняются при сохранении файла исследуемой схемы.

Завершив ввод компонентов принципиальной схемы усилителя, охваченного АРУ, проверяют соответствие положения исходных рабочих точек транзисторов, выбранным

(Iк01 = 1,5 мА, U кэ01 = 3,9 В – для транзистора Q1 и Iк02 ≈ 9 мА, U кэ02 ≈ 6 В — для Q2).

Для этого, находясь в окне схем, последовательно выполним: Analysis→ Dynamic DC…→ Dynamic DC Limits → OK. Результат анализа с указанием напряжений в узлах схемы приведен на рис.10.30.

533

Рис.10.30

Значения напряжений в ветвях получают, находясь в окне схем, нажатием на пиктограмму

(v10.3.21) (Currents, рис.10.31)

534

Рис.10.31

Убеждаемся, что значения напряжений в узлах и токов в ветвях соответствуют выбранным значениям с точностью ≈ 10%.

Примечание: для правильно введенных компонентов и параметров моделей транзисторов и диодов величины токов и напряжений не должны отличаться от указанных, на рис.10.30 и 10.31.

4.2.4 Настройка в резонанс контуров усилителей

Исследование свойств режимной АРУ начинают с настройки на промежуточную частоту контуров резонансных усилителей. Как известно, внутренняя обратная связь в биполярных транзисторах, оказывает сильное влияние на частотные характеристики предыдущего каскада [1,3], и для снижения его, как одна из мер, уменьшают связь между каска-

дами (коэффициент связи, задаваемый в подменю

(v10.2.90) для К2 выбирают (v10.3.22)). Поскольку исследование частотных свойств проводится в диапазоне частот при амплитуде напряжения генератора А =1 В, то в качестве источника сигнала можно выбирать любой генератор гармонических сигналов (на рис.10.32 выбран генератор 1 МГц из библиотеки МС9).

535

Рис.10.32

Амплитудно-частотные характеристики, для каждого из каскадов, получены для узлов (рис.10.32), определяющих коэффициент усиления по напряжению для условий анализа,

заданных в подменю(v10.3.23) (рис.10.33). Для перехода в режим анализа

необходимо последовательно выполнить команды, находясь в окне схем: Analysis →

AC…→AC Analysis Limits→ Run.

Для получения значения частоты резонанса (fp), отличающееся от частоты промежуточной частоты fпр= 465 кГц не более чем на ± 1,0 кГц, необходимо установить некоторое значение емкости конденсатора С2 (например, 250 пФ) и выполнить моделирование в частотной области. Указанное значение емкости С2 устанавливается путем предварительного удаления из схемы (рис.10.32) конденсатора С2 с последующим вводом конденсатора, заданной емкости, с указанием в строке (v10.3.24) подменю

(v10.2.76) ее величины. Если в окне результатов нет кривых, задайте больший интервал значений по оси Х (рис.10.33) и ограничиться выводом на экран монитора АЧХ первого каскада.

536

Рис.10.33

Определив значение резонансной частоты, используя пиктограмму (v10.3.25) (Peak), установите направление изменения значения емкости С2 (увеличивать или уменьшать) для получения приближенного выполнения условия fp ≈ fпр. Затем, нажав

кнопку(v10.2.39) в подменю (v10.3.26) войдите в

подменю (v10.3.27), и с помощью линейки прокрутки в левом окне выберите изменяемый компонент (С2, рис.10.34) и укажите пределы его изменения (рис.10.35) и шаг.

Рис.10.34

Рис.10.35

Для версии МС9demo изменяться может только один компонент (параметр модели, индексы у компонента, что помечается точкой в рамке (v10.3.28)). В подме-

ню (v10.3.27) могут указываться следующие сведения:

(v10.3.29) — что изменяется ,

(v10.3.30) — минимальное значение изменяемого параметра,

537

(v10.3.31) — максимальное значение изменяемого параметра,

(v10.3.32) — величина шага изменения.

В рамке (v10.3.33)

подтверждается (помечается точкой ) (v10.3.34) или

отрицается (помечается точкой (v10.3.35)) вход в режим варьирования парамет-

ра.

Врамке (v10.2.49) указывается характер изменения параметра

(v10.3.36) — по линейному закону,

— (v10.3.37) с логарифмическим характером изменения,

(v10.3.38) — характер изменения параметра определяется списком.

Врамке (v10.3.39) определяется порядок варьирования параметров (при одновременной вариации нескольких компонентов):

(v10.3.40) — изменение всех варьируемых компонентов происходит одновременно,

(v10.3.41) — поочередное варьирование в соответствие с заданными условиями всех вложенных циклов (от простейшего к общему).

Нажатие на кнопку

(v10.3.42) дает возможность варьирования параметров на всех панелях одновременно,

(v10.3.43) — запрещает одновременное варьирование на всех панелях,

(v10.3.44) — по умолчанию предлагаются разумные значения пределов изменения параметра и его шага,

(v10.3.45) — команда на запуск процедуры варьирования параметров,

(v10.3.46) — отказ от выполнения всех введенных команд,

(v10.2.19) — обращение к файлу помощи.

Проведите процедуру варьирования величины емкости С2 (рис.10.36), установите значение емкости С2, обеспечивающее наилучшее приближение fp к fпр, с помощью .

Амплитудно-частотные характеристики первого каскада, полученные для пределов (рис.10.33), размещаются очень плотно в окне результатов. Выделяя с помощь курсора, при нажатой левой кнопке мыши, рамкой область вблизи максимальных значений получаем семейство характеристик, позволяющих легко определить максимальное значение для

каждой из них. Для этого необходимо вначале активизировать пиктограмму (v10.3.25)

(Peak), а затем — (v10.3.47) (Go To Branch), что позволяет переходить с одной кривой в окне результатов на другую, задавая значение емкости конденсатора С2. При активиза-

ции пиктограммы (v10.3.47), кривая, обладающая минимальной емкостью С2 = 250 пФ, будет подсвечена серым цветом. Выбрав с помощью линейки прокрутки значение ем-

кости, например, С2 = 255 пФ и нажав кнопку (v10.3.48), выделим серым цветом кривую, имеющую значение резонансной частоты ближе к fпр= 465 кГц . Затем выбрав на

закладке (v10.3.49) С2 = 260 пФ нажимаем кнопку (v10.3.50) , что выделяет красным цветом соответствующую кривую (рис.10.36).

538

Рис.10.36

Как оказалось, точное значение емкости С2, обеспечивающее fp ≈ fпр, находится где-то внутри этих значений (С2: 255 260 пФ). Добиться совпадения fp и fпр с требуемой точностью можно изменив пределы и интервал варьирования емкости С2 (рис.10.35) или путем простого подбора величины емкости С2. Полученное значение емкости (с точностью до десятых долей пФ) оставляем в принципиальной схеме (рис.10.32) и переходим к подбору значения конденсатора С8 – емкости контура второго каскада.

Закончив подбор значений С2 и С8 проводим расчет АЧХ для каждого из каскадов усилителя (рис.10.37) указав на распечатке, прилагаемой к отчету их точное значение.

539

Соседние файлы в предмете Теоретические основы электротехники