OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей
Шрифт:
Рис. 3.19. Выходной файл с результатами анализа схемы на рис. 3.18
Схема с общим коллектором, включающая коллекторный резистор
Другая схема, представляющая интерес, является разновидностью обычной схемы с ОК. Она содержит внешний коллекторный резистор, добавленный для защиты транзистора от короткого замыкания резистора в цепи эмиттера. Этот вариант схемы приведен на рис. 3.20, а модель PSpice показана на рис. 3.21. Если вы хотите анализировать эту схему вручную, присутствие RC представляет проблему, которая могла бы потребовать применения дуальной теоремы Миллера.
Рис. 3.20. Схема усилителя ОК с резистором в цепи коллектора
Рис. 3.21. Модель усилителя OK с резистором в цепи коллектора для анализа на PSpice
Обращение к формулам утомительно и не слишком способствует пониманию работы схемы. Рассмотрите входной файл, затем сравните результаты выходного файла с полученными для усилителя без RC.
Выполните анализ и сравните результаты с теми, что получены для простого усилителя ОК. Вы увидите, что коэффициент усиления по напряжению почти идентичен в обоих случаях и что входное и выходное сопротивления изменяются также немного. Мы установили, что введение RC в схему почти не влияет на ее работу.
Усилители с высоким входным сопротивлением
Если вам необходим усилитель с высоким входным сопротивлением, можно применить схему Дарлингтона (рис. 3.22). Эта схема состоит из двух транзисторов с объединенными коллекторами, размещаемых часто в одном корпусе. Можно считать, что в цепь эмиттера первого каскада включен бесконечно большой внешний резистор Re1=∞. Использование модели с h– параметрами для каскадов ОК приводит к модели, показанной на рис. 3.23, которой соответствует входной файл:
Рис. 3.22. Применение схемы Дарлингтона для получения высокого входного сопротивления
Рис. 3.23. Модель с h– параметрами для схемы Дарлингтона
Выполните анализ и убедитесь, что коэффициент усиления по напряжению V(6)/VS=0,9929; R'i=1,682 МОм и R'0=22,24 Ом. Из вычислений следует, что R'i=1,681 МОм относительно базы первого транзистора Q1 и что R0=22,36 Ом (без учета RL). Также найдите параметр AI=IL/Ib=417,5, который намного выше, чем для однокаскадного усилителя ОК. В этом анализе мы считали, что h– параметры для обоих каскадов одни и те же. В действительности, токи смещения первого каскада меньше, чем у второго. На рис. 3.24 показан выходной файл.
Рис. 3.24. Выходной файл при анализе схемы Дарлингтона
Двухкаскадные усилители
При использовании PSpice расчет двухкаскадных усилителей очень прост, и результат получается быстрее, чем при расчете с использованием формул, который утомителен и требует сосредоточенности, чтобы не допустить ошибки. Понимая основные принципы анализа усилителя, вы можете без колебаний использовать PSpice для анализа многокаскадных схем. В качестве иллюстрации рассмотрим двухкаскадный усилитель, содержащий каскады с ОЭ и ОК, показанный на схеме рис. 3.25.