Читать онлайн «OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей». Страница 75

Запуск моделирования

Чтобы провести моделирование схемы, выберите PSpice, New Simulation Profile и используйте имя tees. Затем нажмите кнопку Create. Для Analysis type: выберите опцию Bias point и затем OK. Не выходя из OrCAD Capture, просмотрите выходной файл и проверьте ошибки. Если вы удовлетворены результатами, закройте выходной файл и используйте Word или WordPad для его редактирования и получения распечатки. Она должна быть похожа на приведенную на рис. 14.11. 

**** 09/23/99 12:25:50 *********** Evaluation PSpice (Nov 1998) **************

** circuit file for profile: Tees

**** CIRCUIT DESCRIPTION

*Libraries:

* Local Libraries :

* From (PSPICE NETLIST) section of pspiceev.ini file:

.lib nom.lib

*Analysis directives:

.PROBE

*Netlist File:

.INC "tee-SCHEMATIC1.net"

*Alias File:

**** INCLUDING tee-SCHEMATIC1.net *****

* source TEE

R_R4 3 0 150

R_R3 2 0 200

R_R2 2 3 50

R_R1 1 2 100

V_V1 1 0 50V

**** RESUMING tee-SCHEMATIC1-Tees.sim.cir ****

.INC "tee-SCHEMATIC1.als"

**** INCLUDING tee-SCHEMATIC1.als ****

.ALIASES

R_R4 R4(1=3 2=0 )

R_R3 R3(1=2 2=0 )

R_R2 R2(1=2 2=3 )

R_R1 R1(1=1 2=2 )

V_V1 V1(+=1 -=0 )

_    _(1=1)

_    _(2=2)

_    _(3=3)

.ENDALIASES

**** RESUMING tee-SCHEMATIC1-Tees.sim.cir ****

.END

** circuit file for profile: Tees

**** SMALL SIGNAL BIAS SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG С

NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE

( 1) 50.0000 ( 2) 25.0000 ( 3) 18.7500

VOLTAGE SOURCE CURRENTS

NAME  CURRENT

V_V1 -2.500E-01

TOTAL POWER DISSIPATION 1.25E+01 WATTS

Рис. 14.11. Выходной файл для Т-образной схемы

Схемы с зависимыми источниками в OrCAD Capture сложнее, чем просто в PSpice. Если в PSpice зависимые источники изображаются двухполюсниками, а управляющие величины отражаются просто в записях команды ввода, то в OrCAD Capture они изображаются четырехполюсниками, поскольку в схеме должны быть отображены и полюса управления.

Источник напряжения, управляемый напряжением (ИНУН — VDVS) был представлен в главе 1 (рис. 1.21). Вспомним, что для источников этого типа используется символ Е. В этом примере строка, описывающая Е, выглядит как

Е 3 0 2 0 2

Первые два числа (3 0) указывают, что зависимый источник включен между узлами 3 (+) и 0 (-). Следующая пара чисел (2 0) относится к двум узлам, на которых формируется управляющее напряжение. Таким образом, значение Е является функцией напряжения Va между узлами 2 и 0. Последнее число в строке, описывающей Е (также равное 2), представляет собой масштабный множитель, увеличивающий значение V2,0 до двух Е. Преобразуем эту информацию PSpice в данные для OrCAD. К сожалению, обычный символ для зависимого источника не применяется для этой цели в OrCAD. Символом будет квадратное поле с двумя полюсами слева и двумя полюсами справа.

Выберем в OrCAD команды File, New Project, чтобы нарисовать схему. Введите имя Vcontrol, убедитесь, что выбран маркер Analog и что адрес папки c:\spice\. Начните создание схемы, показанной на рис. 14.12, с выведения на рабочее поле резисторов R1=250 Ом и R2=1 кОм. Затем поместите Е, потом R3=40 Ом и RL=100 Ом. (Эти значения такие же, как на рис. 1.21). Круг в прямоугольном поле представляет два полюса Е как в PSpice, а выводы с символами «плюс» и «минус» в поле слева должны быть подключены к узлам управляющего напряжения, которое в данном случае снимается с резистора R2. Подключите остальную часть схемы, затем дважды щелкните на поле Е. Наберите коэффициент усиления «2» и введите на дисплее имя и значение. После того как вы введете значения для всех компонентов, ваша схема должна такой, как на рис. 1.21. Сохраните рисунок перед продолжением анализа.

Рис. 14.12. Источник напряжения, управляемый напряжением

В главном меню выберите PSpice, New Simulation Profile, используйте имя Vcontrol1. На вкладке Analysis окна Simulation Settings установите тип анализа Bias Point и опциях Output File Option: выберите «Include detailed bias point information for nonlinear controlled sources and semiconductors (.OP)». Эта опция вводит директиву .OP в анализ (рис. 14.13). Теперь выполните моделирование, выбрав PSpice, Run из главного меню.

Рис. 14.13. Установки моделирования для Vcontrl1

Проверьте выходной файл на наличие ошибок, затем закройте его и используйте текстовый редактор для распечатки результатов. Выходной файл показан на рис. 14.14. Сравните с ним ваши результаты. Напряжения узлов легко проверить с помощью ручного расчета. Отметим, что без включения команды .ОР информация, выведенная под заголовком VOLTAGE-CONTROLLED VOLTAGE SOURCE (источники напряжения, управляемые напряжением), не была бы отображена.

**** 09/23/99 21:16:56 *********** Evaluation PSpice (Nov 1998) **************

** circuit file for profile: Vcontrl1

*Libraries:

* Local Libraries :

* From [PSPICE NETLIST] section of pspiceev.ini file:

.lib nom.lib

*Analysis directives:

.OP

.PROBE

*Netlist File:

.INC "vcontrol-SCHEMATIC1.net"

*Alias File:

**** INCLUDING vcontrol-SCHEMATIC1.net ****

* source VCONTROL

E_E1 3 0 2 0 2

R_R4 4 0 100

R_R3 3 4 40

R_R2 2 0 1k

R_R1 1 2 250

V_V1 1 0 10V

**** RESUMING vcontrol-SCHEMATIC1-Vcontrl1.sim.cir ****

.INC "vcontrol-SCHEMATIC1.als"

**** INCLUDING vcontrol-SCHEMATIC1.als ****

.ALIASES

E_E1 E1(3=3 4=0 1=2 2=0 )

R_R4 R4(1=4 2=0 )

R_R3 R3(1=3 2=4 )

R_R2 R2(1=2 2=0 )

R_R1 R1(1=1 2=2 )

V_V1 V1(+=1 -=0 )

_    _(1=1)

_    _(2=2)

_    _(3=3)

_    _(4=4)

.ENDALIASES

**** RESUMING vcontrol-SCHEMATIC1-Vcontrl1.sim.cir ****

.END

file for profile: Vcontrl1

**** SMALL SIGNAL BIAS SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG С

NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE

( 1) 10.0000 ( 2) 8.0000  ( 3) 16.0000 ( 4) 11.4290

VOLTAGE SOURCE CURRENTS

NAME CURRENT

V_V1 -8.000E-03

TOTAL POWER DISSIPATION 8.00E-02 WATTS

**** VOLTAGE-CONTROLLED VOLTAGE SOURCES

NAME     E_E1

V-SOURCE 1.600E+01

I-SOURCE -1.143Е-01

Рис. 14.14. Выходной файл с результатами анализа источника ИНУН

Сравним директиву из netlist

Е_Е1 3 0 2 0 2

с директивой, описываемой псевдонимами (ALIASES):

E_E1 E1(3=3 4=0 1=2 2=0)

Последняя команда задает номера четырех полюсов (первые номера каждой пары, то есть 3, 4, 1 и 2). Очевидно, что полюсы 3 и 4 находятся справа, а полюсы 1 и 2 слева на условном обозначении Capture для Е. Так как мы нумеровали узлы Е слева как 2, 0 и справа как 3, 0 (используя команды Place, Alias), команда псевдонимов задает соответствие. Если вы разберетесь в этой системе соответствий, то расположение и маркировка различных выводов не вызовут у вас никаких сомнений.

Почему необходимо использовать четырехполюсник, чтобы представить зависимый источник? Стандартное условное обозначение (ромб), имеющее только два полюса, не годится для Capture, поскольку в этой программе все связи должны быть отображены графически. Поэтому условное обозначение для Capture должно, кроме выходных полюсов зависимого источника Е, содержать входные полюса, используемые для управления.

Схема смещения для транзисторов (рис. 3.2) представляет собой пример практического использования источника тока управляемого током (ИТУТ — CCCS). 

Используйте команды File, New Project, выберите имя Icontrol и задайте в проекте аналоговое моделирование. Разместим компоненты на схеме в следующем порядке: R1=40 кОм, R2=5 кОм, RC=1 кОм, RE=100 Ом, F (коэффициент усиления будет установлен позже), VA=0,7 В (параметр, представляющий собой значение VBE в активной области) и VCC=12 В. Параметры взяты из первого примера главы 3. Узлы пронумерованы с помощью команд Place, Netlist, как показано на рис. 14.15. Эта схема содержит, кроме опорного узла GND, еще пять узлов, в то время как на схеме на рис. 3.2 имеется только четыре узла. Для моделирования используйте PSpice, New Simulation Profile с именем Icontrol, запросив опцию .OP так же, как и в предыдущем примере.

Рис. 14.15. Схема для получения рабочей точки источника тока, управляемого током

Сравните схему на рис. 3.2, которая используется для создания входного файла PSpice, со схемой на рис. 14.15, используемой в Capture. Поскольку выходной ток F зависит от тока в какой-либо ветви схемы, входные полюсы F должны быть включены в контур, через который проходит управляющий ток. В нашем случае ток через VA проходит и через полюсы 1 и 2 четырехполюсника ИТУТ. Выходные полюсы включены в цепь коллекторного тока.