microcap

41

в диапазоне 10ГЦ...100МГц, спектр выходного сигнала усилителя при входном сигнале 200мВ на частоте 5МГц. Температурный коэффициент сопротивлений принять равным 0,002 1/град, диапазон температур 27 …67.

Параметры приборов (все транзисторы имеют одну модель): PART=Q1,Q2,Q3,Q4

MODEL=QN

.MODEL QN NPN (BF=80 VAF=50 RB=100 CJE=2P CJC=1P CJS=1.5P +TF=0.3N)

РЕШЕНИЕ. Последовательность построения схемы описана в разделах 2, 7.1, 7.2. Для получения передаточной характеристики по постоянному току в форме задания параметров моделирования в режиме DC следует выбрать в качестве переменной Variable 1 из выпадающего списка Name источник входного напряжения VIN; установить диапазон его значений Range в виде «0.25,- 0,25,0.001». В окне X Expression оставляем значение по умолчанию, в окне Y Expression – разность коллекторных напряжений.

Амплитудно- и фазочастотную характеристики получаем в режиме AC, указав требуемый частотный диапазон в окне Frequency Range, в двух окнах X Expression переменную F, в двух окнах Y Expression функцию MAG и функцию PH от разности коллекторных напряжений (см. разд. 3). Входное сопротивление определяется в режиме AC через отношение напряжения на базе транзистора Q1 - VIN к величине тока, протекающего через источник VIN, для чего в окне Y Expression указывается выражение «VIN/I(VIN)».

Для получения спектра выходного сигнала в режиме Transient в окне X Expression указываем F, а в Y Expression – функцию HARM от разности коллекторных напряжений (см. разд. 3).

Для всех видов моделирования в окне Method панели Temperature выбираем List и через запятую указываем два значения – «27,67».

7.4. Процент выхода годных микросхем активного RC-фильтра

ЗАДАНИЕ. Рассчитать процент выхода годных микросхем полосового активного RC-фильтра методом статистических испытаний, если допустимые значения коэффициента усиления на частоте 1КГц составляют 29,250,5дБ. Относительные среднеквадратичные отклонения номиналов составляют для резисторов: независимые - 0,1%, коррелированные - 0,2%; для конденсаторов: независимые - 0,5%, коррелированные - 1%. Распределение номиналов нормальное, число испытаний – 1000, параметрами операционного усилителя можно п.

РЕШЕНИЕ. Известно /5/, что при нормальном распределении номиналов элементов выходные функции устройства также имеют нормальное распределение. Таким образом, для расчета процента выхода достаточно вычислить среднеквадратичное отклонение выходной функции и далее воспользоваться таблицей интеграла вероятности /6/.

42

Схема создается введением операционного усилителя по команде Component>Analog Primitives> Active Devices>Opamp. По условию задачи влиянием его параметров можно пренебречь, поэтому выбираем простейшую модель:

PART=X1

MODEL=OU1

.MODEL OU1 OPA (LEVEL=1 A=1MEG)

Подключаем тем или иным способом источники питания – к выводу «+» + 15 В, к выходу «-» - 15 В. Обозначаем выходной узел – «OUT». Дополняем схему резисторами и конденсаторами с моделями RCARLO и CCARLO:

.MODEL RCARLO RES (R=1 DEV=.1% LOT=.2%)

.MODEL CCARLO CAP (C=1 DEV=.5% LOT=1%)

На вход устанавливаем произвольный источник гармонического сигнала. В форме задания параметров AC Analysis Limits устанавливаем Frequency Range -

«1100,900», Frequency Step - «Linear», Auto Scale Range, X Expression – «F», X Expression – «DB(v(OUT))». После проведения однократного анализа, командой

Monte Carlo>Options вызываем диалоговую форму Monte Carlo Options, на ко-

торой выбираем позицию Gauss в панели Distribution to Use, позицию On панели Status, вписываем «1000» в окно Number of Runs, нажимаем кнопку Get. В появившейся форме Get Performance Function выбираем из выпадающего списка Function позицию «Y_Level» (см. разд. 5.5), из списка Expression – «DB(v(OUT))». В окне N должна быть «1», поскольку значение «Y_Level» единственно. После завершения процесса моделирования командой Monte Carlo>Histograms> Add Histogram выводится гистограмма, на которой в поле Sigma указано среднеквадратичное отклонение.

ЛИТЕРАТУРА

1.Разевиг В.Д. Схемотехническое моделирование с помощью Micro-Cap 7. – М.: Горячая линия-Телеком, 2003. – 386 с.

2.Micro-Cap 7.0. Electronic Circuit Analysis Program. Reference Manual. - Spectrum Software, 1982-2001. – p. 712

3.Алексенко А.Г., Шагурин И.И. Микросхемотехника. - М.: Радио и связь,

1982. - 414 с.

4.Конструирование и технология микросхем. Курсовое проектирование /Л.А.Коледов, В.А.Волков, И.И.Докучаев и др.; - М.: Высш. школа, - 234 с.

5.Ермолаев Ю.П., Пономарев Н.Ф., Крюков Ю.Г. Конструирование и технология микросхем (ГИС и БГИС). - М.: Сов. Радио, 1980. - 254 с.

6.Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей и ее инженерные прило-

жения. - М.: Наука, 1988. - 480 с.

43

Составители: Невежин Евгений Васильевич Клюкин Владимир Иванович

Редактор Тихомирова О.А.