ЖАНРЫ

OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей

Кеоун Дж.

Шрифт:

Рис. 3.15. Модель усилителя ОЭ в h-параметрах с резистором связи

Входной файл становится следующим: 

Common-Emitter Circuit with Bridging Resistor

VS 1 0 1mV

VO 3 3A 0

E 3A 0 4 0 2.5Е-4

F 4 0 VO 50

RS 1 2 10k

RI 2 3 1.1k

RO 4 0 40k

RL 4 0 10k

RI 2 4 200k .OP

.OPT nopage

.TF V(4) VS

.END

Выполните анализ и получите выходной файл для сравнения с предыдущими результатами анализа схемы ОЭ. Проверьте значения параметров: AV=V(4)/VS=-12,7 (коэффициент передачи напряжения от источника к нагрузке); IL=-1,27 мкА и Ib=-33,02 нА, что приводит к коэффициенту усиления по току AI=IL/Ib=-38,46. Из полного входного сопротивления R'i=10,34 кОм вычислим входное сопротивление со стороны базы, а из полного выходного сопротивления R'0=2,834 кОм вычислим выходное сопротивление без учета RL. Они должны составлять Ri=340 Ом и R0=3,95 кОм. Если вы решили эту задачу с использованием теоремы Миллера, то сможете оценить, насколько проще получение того же результата при использовании PSpice. Чтобы не допустить ошибок при решении методом Миллера, необходимо быть очень внимательным.

Сравните результаты этого анализа с результатами для базового усилителя ОЭ (без шунтирующего резистора). Обратите внимание, что включение резистора вызывает увеличение входного и выходного сопротивлений. На рис. 3.16 приведен выходной файл.

Common-Emitter Circuit with Bridging Resistor **** CIRCUIT DESCRIPTION

VS 1 0 1mV

VO 3 2A 0

E 3A 0 4 0 2.5Е-4

F 4 0 V0 50

RS 1 2 10k

RI 2 3 1.1k

RO 4 0 40k

RL 4 0 10k

R1 2 4 200k

.OP

.OPT nopage

.TF V(4) VS

.END

NODE VOLTAGE 1(1) .0010 ( ( 3A1-3.175E-06

L VOLTAGE 2) 33.15E-06

NODE VOLTAGE ( 3) -3.175E-06

NODE VOLTAGE ( 4) -.0127

VOLTAGE SOURCE CURRENTS NAME CURRENT

VS

VO

– 9.669E-( 3.302E-(

TOTAL POWER DISSIPATION 9.67E-11 WATTS

**** OPERATING POINT INFORMATION TEMPERATURE = 27.000 DEG С

**** VOLTAGE-CONTROLLED VOLTAGE SOURCES

NAME E

V-SOURCE -3.175E-06

I-SOURCE 3.302E-08

**** CURRENT-CONTROLLED CURRENT SOURCES

NAME I-SOURCE 1.651E-06

**** SMALL-SIGNAL CHARACTERISTICS

V(4)/VS = -1.270E+01

INPUT RESISTANCE AT VS = 1.034E+04

OUTPUT RESISTANCE AT V(4) = 2.534E+03

Рис. 3.16. Результаты анализа схемы на рис. 3.15

Дуальная теорема Миллера

Схемы другой конфигурации часто анализируются с использованием дуальной теоремы Миллера. На рис. 3.17 эмиттерный резистор Rе заменен двумя другими резисторами (один последовательно с базой, другой последовательно с коллектором). Если вы знакомы с этой методикой, используйте ее для решения этого примера, чтобы оценить ее преимущества. Затем сравните результаты с полученными при использовании PSpice.

Рис. 3.17. Усилитель ОЭ с резистором эмиттера

При анализе на PSpice вы не должны заменять Re. Схема, использующая модель в h– параметрах, показана на рис. 3.18. Входной файл имеет следующий вид:

Common-Emitter Amplifier with Emitter Resistor

VS 1 0 1mV

V0 3 3A 0

E 3A 4 5 4 2.5E-4

F 5 4 V0 50

RS 1 2 1k

RI 2 3 1.1k

RO 5 4 4 0k

RL 5 0 10k

RE 4 0 330

.OP

.OPT nopage

.TF V(5) VS

.END

Рис. 3.18. Модель усилителя ОЭ с резистором в цепи эмиттера для анализа на PSpice

Выполните анализ, получите распечатку выходного файла и убедитесь, что полный коэффициент усиления по напряжению: AV=V(5)/VS=-25,74; R'i=15,44 кОм и R'0=9,752 кОм. Вычислите и проверьте также параметры: AV (со стороны базы)=27,5; AI=IL/Ib=39,7; Ri=14,44 кОм (со стороны базы) и R0=393 кОм (без учета RL).

При этом анализе особый интерес представляет влияние Re на Ri и R0: Ri находится путем умножения на коэффициент (1+hfe)Re. Коэффициент усиления по напряжению обычно приблизительно соответствует выражению RL/RE. Выясните, насколько точно это для данного примера. На рис. 3.19 показан выходной файл.

Common-Emitter Amplifier with Emitter Resistor

**** CIRCUIT DESCRIPTION

VS 1 0 1mV

V0 3 3A 0

E 3A 4 5 4 2.5E-4

F 5 4 V0 50

RS 1 2 1k

RI 2 3 1.1k

RO 5 4 40k

RL5 0 10k

RE 4 0 330

.OP

.OPT nopage

. TF V(5) VS

.END

NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE

( 1) 0.010 ( 2) 935.2E-06 ( 3) 864.0E-06 ( 4) 670.6E-06

( 5) -.0257 ( 3A) 864.0E-06

VOLTAGE SOURCE CURRENTS

NAME CURRENT

VS -6.477E-08

V0 6.477E-08

TOTAL POWER DISSIPATION 6.48E-11 WATTS

**** VOLTAGE-CONTROLLED VOLTAGE SOURCES

NAME E

Поделиться с друзьями: