7. Моделирование схемы по усредненной модели
7.1. Моделирование схемы с обратными связями в пакете Mathcad
Усредненная модель по постоянному току.
Расчет делителя
R18, R19.
Задаемся значением резистора R19
из ряда номиналов Е24 и рассчитаем R18.
Резистор R18 выберем с запасом из ряда номиналов Е24 равным 51 кОм.
Моделирование схемы с учетом обратной связи по напряжению.
Расчет произведем для двух крайних режимов: при минимальном напряжении питания, максимальном коэффициенте регулирования и при максимальном напряжении питания, минимальном коэффициенте регулирования. Возьмем R7 в 1000 раз больше чем R18, чтобы Ку усилителя был меньше справочного значения.
Моделирование с учетом обратной связи по току и обратной связи по напряжению.
Расчет производился для двух крайних режимов работы схемы.
Полученные значения удовлетворяют заданию.
7.2. Моделирование схемы в пакете pSpice
Ниже приведены уравнения, по которым составлена схема, смоделированная в PSpice.
Текст программы для режима по постоянному току:
*Gorbachev A.A.
.param Rn=4.8
Vs 1 0 400
Vsac 2 1 0
Rac 2 0 1000
Eb 3 0 value={(V(2)*V(11)*0.3/2)}
Reb 3 4 0.02
L 4 13 13u
Vil 13 5 0
Rc 5 12 4.2m
C 12 0 15u
Rn 5 0 {Rn}
*************************************
R18 5 6 50.96k
R19 6 0 2.8k
Rd1 6 7 1000k
Vr 7 0 2.5
R7 6 8 5000k
Ea 8 0 value={limit(((V(7)-V(6))*31620),4.7,0.5)}
Ed 11 0 value={limit((V(8)-I(Vil)*70*0.01*0.83*0.3)/(0.83*0.01*70*5*(V(2)*0.5*0.3-V(5))*0.3/(2*13)+1.8*0.19),0.99,0.01)}
Vdac 11 10 ac 0
Rd 11 0 1000
.OPTION ITL4=200 Gmin=1n ABSTOL=1u VNTOL=1m
.dc Vs 380 420 20
.probe
.end
Рис.18.
Зависимость
выходного напряжения от входного при
разных значениях сопротивления нагрузки.
Расчет переходных характеристик.
При расчете вводим цепь коррекции (конденсатор Ск), задаем импульс входного напряжения, импульс выходного тока и смотрим реакцию выходного напряжения. Подбирая параметры цепи коррекции добиваемя нужного результата.
Текст программы:
*Gorbachev A.A.
.param Rn=4.8
.param a=0.6
*Vs 1 0 400
Vsp 1 0 pulse (380 420 0.1m 1u 1u 2m 4m)
Vsac 2 1 0
Rac 2 0 1000
Eb 3 0 value={(V(2)*V(11)*0.3/2)}
Reb 3 4 0.02
L 4 13 13u
Vil 13 5 0
Rc 5 12 4.2m
C 12 0 15u
Rn 5 0 {Rn}
Isp 5 0 pulse (0 1 2m 1u 1u 2m 4m)
*************************************
R18 5 6 50.96k
R19 6 0 2.8k
Rd1 6 7 1000k
Vr 7 0 2.5
R7 6 18 5000
Ck 18 8 10n
Ea 8 0 value={limit(((V(7)-V(6))*316.20),4.7,0.5)}
Ed 10 0 value={limit((V(8)-I(Vil)*0.7*(1-a)*0.3)/((1-a)*0.7*5*0.3*(V(2)*0.5*0.3-V(5))/(26)+1.8*a),0.99,0.01)}
Vdac 11 10 ac 1
Rd 11 0 1000
.OPTION ITL4=200 Gmin=1n ABSTOL=1u VNTOL=1m
.STEP param Rn 4.8 48 20
.tran/op 10n 4m 0m 0.01m
.probe
.end
Рис.19.
Реакция выходного напряжения на
импульсное воздействие по входному
напряжению и выходному току.
Расчет частотных характеристик.
При тех же параметрах цепи коррекции смотрим вид амплитудо-частотной и фазо-частотной характеристик.
Текст программы:
*Gorbachev A.A.
.param Rn=4.8
.param a=0.6
Vs 1 0 380
Vsac 2 1 0
Rac 2 0 1000
Eb 3 0 value={(V(2)*V(11)*0.3/2)}
Reb 3 4 0.02
L 4 13 13u
Vil 13 5 0
Rc 5 12 4.2m
C 12 0 15u
Rn 5 0 {Rn}
*************************************
R18 5 6 50.96k
R19 6 0 2.8k
Rd1 6 7 1000k
Vr 7 0 2.5
R7 6 18 5k
Ck 18 8 10n
Ea 8 0 value={limit(((V(7)-V(6))*316.20),4.7,0.5)}
Ed 10 0 value={limit((V(8)-I(Vil)*0.7*(1-a)*0.3)/((1-a)*0.7*5*0.3*(V(2)*0.5*0.3-V(5))/(26)+1.8*a),0.99,0.01)}
Vdac 11 10 ac 1
Rd 11 0 1000
.OPTION ITL4=200 Gmin=1n ABSTOL=1u VNTOL=1m
.STEP param Rn 4.8 48 40
.ac dec 10 1 100k
.probe
.end
Рис.20.
Вид алитудо- и фазо- частотных
характеристик.