Читать онлайн «OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей». Страница 88

**** 10/10/99 11:38:45 *********** Evaluation PSpice (Nov 1998) **************

** circuit file for profile: Stimcas1

**** CIRCUIT DESCRIPTION

*Libraries:

* Local Libraries :

.STMLIB ".\STIMCASE.stl"

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

.lib nom.lib

*Analysis directives:

.TRAN 0 40ms 0 40us

.PROBE

*Netlist File:

.INC "stimcase-SCHEMATIC1.net"

* Alias File:

**** INCLUDING stimcase-SCHEMATIC1.net ****

* source STIMCASE

L_L  2 0 5.3mH

R_R  1 2 1.5

V_V1 1 0 STIMULUS=Vsin

**** RESUMING stimcase-SCHEMATIC1-Stimcas1.sim.cir ****

.INC "stimcase-SCHEMATIC1.als"

**** INCUDING stimcase-SCHEMATIC1.als ****

.ALIASES

L_L  L(1=2 2=0 )

R_R  R(1=1 2=2 )

V_V1 V1(+=1 -=0 )

.ENDALIASES

**** RESUMING stimcase-SCHEMATIC1-Stimcas1.sim.cir ****

.END

* E:\SPICE\STIMCASE.stl written on Sun Oct 10 11:02:54 1999

* by Stimulus Editor -- Evaluation Version 9.0

;!Stimulus Get

;! Vsin Analog

;!Ok

;!Plot Axis_Settings

;!Xrange 0s 60ms

;!Yrange 0 4

;!AutoUniverse

;!XminRes 1ns

;!YminRes 1n

;!Ok

.STIMULUS Vsin SIN( 2V 1,5V 60Hz 0 0 90 )

**** INITIAL TRANSIENT SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG С

NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE

( 1) 3.5000  ( 2) 0.0000

VOLTAGE SOURCE CURRENTS

NAME  CURRENT

V_V1 -2.333E+00

TOTAL POWER DISSIPATION 8.17Е+00 WATTS

Рис. 17.3. Выходной файл для анализа с использованием Stimulus Editor

Выходной файл показан на рис. 17.3. Форма напряжения представляет собой синусоидальную зависимость (сдвинутую на 2 В по оси Y)

V_V1 1 0 STIMULUS=Vsin

.STIMULUS Vsin SIN( 2V 1.5V 60Hz 0 0 90 )

Выходной файл включает также ссылку на новую библиотеку STIMCASE.stl, созданную при использовании редактора Stimulus. Содержание этой библиотеки показано в выходном файле перед выводом решения для переходного процесса.

Мы заключаем, что проще использовать различные формы токов и напряжений в PSpice (как в главе 4), чем пытаться использовать единственную форму, доступную в Capture. В PSpice вышеупомянутая команда просто заменяется на

V 1 0 sin(2V 1.5V 60Hz 0 0 90)

Если вам необходимо применить источник тока или напряжения типов ехр(), pulse(), pwl(), sffm() или sin(), используйте методы, описанные в первых тринадцати главах этой книги.

Создайте в Capture новый проект с именем diodeswp и введите схему, показанную на рис. 17.4. Значения следующие: V1=20 В, R1=4,8 Ом, для компонента D (из библиотеки eval) выбран тип D1N4002. Цель этого анализа состоит в том, чтобы показать влияние температуры на вольт-амперную характеристику диода. Сохраните схему и подготовьте новую конфигурацию моделирования на PSpice с именем diodesws. Тип анализа — вариация для постоянных составляющих и Primary Sweep для источника постоянного напряжения V1.

Рис. 17.4. Схема с диодом для проведения вариации по температуре

Установите вариацию от 0 до 30 В с шагом в 0,1 В. Нажмите кнопку «Apply», затем выберите поле Secondary Sweep и маркер температуры. Тип вариации линейный, от 17 до 47° с шагом 10°. Температура измеряется в градусах Цельсия. Выбранные значения показаны на рис. 17.5.

Рис. 17.5. Установки моделирования для температурной вариации (temperature sweep)

Проведите моделирование и, представив в Probe напряжение V(D:1) по оси X, получите затем график I(D). Будет выведено семейство из четырех кривых. Крайняя левая кривая соответствует самой высокой температуре, в то время как крайняя правая — самой низкой. Промаркируйте их соответственно. Сравните ваши результаты с графиками на рис. 17.6.

Рис. 17.6. Влияние температуры на характеристики диода D1N4002

**** 10/10/99 19:54:57 *********** Evaluation PSpice (Nov 1998) **************

** circuit file for profiles Diodesws *Libraries:

* Local Libraries :

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

.lib nom.lib

*Analysis directives:

.DC LIN V_V1 0V 30V 0.1V

+ LIN TEMP 17 47 10

.PROBE

*Netlist File:

.INC "diodeswp-SCHEMATIC1.net"

* Alias File:

**** INCLUDING diodeswp-SCHEMATIC1.net ****

* source DIODESWP

D_D  2 0 D1N4002

R_R1 1 2 4.8k

V_V1 1 0 20V

**** RESUMING diodeswp-SCHEMATIC1-Diodesws.sim.cir ****

.INC "diodeswp-SCHEMATIC1.als"

**** INCLUDING diodeswp-SCHEMATIC1.als ****

.ALIASES

D_D  D(1=2 2=0 )

R_R1 R1(1=1 2=2 )

V_V1 V1(+=1 -=0 )

_    _(1=1)

_    _(2=2)

.ENDALIASES

**** RESUMING diodeswp-SCHEMATIC1-Diodesws.sim.cir ****

.END

** circuit file for profile: Diodesws

**** Diode MODEL PARAMETERS

    D1N4002

IS  14.110000Е-09

N   1.984

ISP 100.000000E-12

IKF 94.81

BV  100.1

IBV 10

RS  .03389

TT  4.761000E-06

CJO 51.170000E-12

VJ  .3905

M   .2762

Рис. 17.7. Выходной файл вариации по температуре

В выходном файле (рис. 17.7) показана директива анализа

.DC LIN V_V1 0V 3 0V 0.1V

+ LIN TEMP 17 47 10

но отсутствует информация о рабочей точке, и мы заключаем, что этот тип задач в PSpice обрабатывается лучше, чем в Capture. В PSpice достаточно было бы просто поместить директиву .ОР во входном файле, чтобы получить в выходном файле значения рабочей точки.

Поскольку в демонстрационной версии PSpice доступен лишь один тип зенеровского диода — D1N750, вам необходимо будет изменять напряжение пробоя, чтобы ввести в схему диод другого типа. Начните в Capture новый проект с именем zener. Введите схему, показанную на рис. 17.8, с источником постоянного тока V1=12 В, R=500 Ом и диодом D1N750 из библиотеки eval. Закончив рисунок, выберите диод и из пункта Edit на главном меню выберите PSpice Model. При этом откроется окно OrCAD Model Editor, в котором появится список с описанием свойств диода. Каждой строке описания предшествует звездочка (*). Предположим, что для нашей схемы необходим диод с напряжением пробоя Bv=3,6 В. Переместите курсор на поле этого параметра на правой панели окна и замените значение 4,7 значением 3,6. Сохраните изменение, затем выйдите из Model Editor. Изменение, которое мы сделали, относится только к этому проекту и создаст новую библиотеку zener.lib в вашем каталоге Spice.

Рис. 17.8. Схема с зенеровским диодом

Сохраните схему и выберите PSpice, New Simulation Profile с именем Zener1. Выполните вариацию для постоянного тока по входному напряжению V1 от -1 до 15 В с шагом 0,01 В. При этом вы получите информацию для построения характеристики диода. Проведите моделирование и в Probe замените ось X для графика на V(D:2). По этой оси будет откладываться напряжение между узлом 2 и «землей». Получите график I(R). Ток в контуре направлен по часовой стрелке.

Возникающий в результате график показан на рис. 17.9. Как видно из него, напряжение пробоя для диода приблизительно равно 3,6 В.

Рис. 17.9. Схема изменения характеристик зенеровского диода

**** 10/11/99 15:13:42 *********** Evaluation PSpice (Nov 1998) **************

** circuit file for profile: Zener1

*Libraries:

* Local Libraries :

.LIB ".\zener.lib"

* From [PSPICE NETLIST] section of pspiceev.ini files

.lib nom.lib

*Analysis directives:

.DC LIN V_V1 -1V 15V 0.01V

.PROBE

*Netlist File:

.INC "zener-SCHEMATIC1.net"

*Alias File: **** including zener-SCHEMATIC1.net ****

* source ZENER

R_R   1 2 500

V_V1  1 0 15V

D_D 0 2 D1N750

**** RESUMING zener-SCHEMATIC1-Zener1.sim.cir ****

.INC "zener-SCHEMATIC1.als"

**** INCLUDING zener-SCHEMATIC1.als ****

.ALIASES

R_R  R(1=1 2=2 )

V_V1 V1(+=1 -=0 )

D_D  D(1=0 2=2 )

_    _(1=1)

_    _(2=2)

.ENDALIASES

**** RESUMING zener-SCHEMATIC1-Zener1.sim.cir ****

.END

** circuit file for profile: Zener1

**** Diode MODEL PARAMETERS

     D1N750

IS   880.500000E-18

ISR  1.859000E-09

BV   3.6

IBV  .020245

NBV  1.6989

IBVL 1.955600E-03

NBVL 14.976

RS   .25

CJO  175.000000E-12

VJ   .75

M    .5516

TBV1 -21.277000E-06

Рис. 17.10. Характеристика зенеровского диода с напряжением пробоя 3,6 В

Рассматривая выходной файл (рис. 17.10), отметим, что напряжение пробоя равно 3,6 В в соответствии с внесенным нами изменением. Имеется также директива

.LIB ".\zener.lib"

Она ссылается на новую локальную библиотеку, используемую в этом проекте. Листинг для диода: