OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей
Шрифт:
Рис. 3.25. Двухкаскадный усилитель с каскадами ОЭ и ОК
Входной сигнал подается на базу первого транзистора. Выходной сигнал первого каскада подается с коллектора непосредственно на базу транзистора второго каскада, выходной сигнал которого снимается с эмиттерного резистора. На рис. 3.26 показаны h– параметры, которые несколько отличаются от приведенных в предшествующих примерах. Входной файл имеет следующий вид:
Рис. 3.26. Двухкаскадный усилитель с каскадами ОЭ и ОК
После выполнения анализа убедитесь, что полный коэффициент усиления по напряжению V(6)/VS=-75,31; AI=IL/Ib1=-43,2 и Ri=1,869 кОм (со стороны базы Q1), и R0=130 Ом. На рис. 3.27 показан выходной файл.
Рис. 3.27. Результаты анализа схемы на рис. 3.26 на PSpice
Упрощенная модель с h– параметрами
Предыдущие примеры были основаны на полной модели в h– параметрах для транзистора, которая обычно используется для анализа при малом низкочастотном сигнале. Для анализа ряда транзисторных схем можно использовать также упрощенную модель в z– параметрах. В этой модели используются только параметры hfe и hie, другие h– параметры опущены. При использовании упрощенной модели на PSpice результаты получаются менее точными. Ошибка часто достигает 10% и более.
Тем не менее приведем анализ с упрощенной моделью для усилителя ОЭ, чтобы показать, что этот инструмент также доступен. Не забудьте, что значения hfe и hie используются для всех трех конфигураций схем с ОЭ, ОБ и ОК.
Анализ усилителя с общим эмиттером, использующий упрощенную модель с h-параметрами
На рис. 3.28 показана упрощенная модель для использования в PSpice, на рис. 3.29 — схема ОЭ, использующая эту модель. Входной файл для анализа приведен далее:
Рис. 3.28. Упрощенная модель в z– параметрах
Рис. 3.29. Схема усилителя ОЭ, использующая упрощенную модель в z– параметрах
Вы можете легко предсказать результаты этого анализа, воспользовавшись ручным расчетом. Сравните ваши предсказания с ответами, полученными на PSpice.
Транзисторные усилители на полевых транзисторах
Усилитель на полевом транзисторе (FET) зачастую достаточно прост и не требует компьютерного анализа. Однако в тех случаях, когда в схеме имеются дополнительные резисторы (Rd или Rs), расчет усложняется. Наш первый пример относится к усилителю с общим истоком на FET с выходным сигналом, снимаемым с резистора Rd, включенного в цепь стока. В цепь истока включено дополнительное сопротивление — Rs. На рис. 3.30 показана схема усилителя, на рис. 3.31 — модель. На основе сведений о полевых транзисторах, полученных в теоретическом курсе, предскажите, какими будут коэффициент усиления по напряжению и ток нагрузки.
Рис. 3.30. Схема с общим стоком с Rs
Рис. 3.31. Схема с общим стоком, содержащая Rs и модель на PSpice
Часто в моделях имеется «висящий» вход (управляющий электрод не подключен), но такие схемы не могут анализироваться на PSpice. Выход состоит в том, чтобы подключить высокоомный резистор между управляющим электродом и стоком. В нашем примере RGD=10 МОм; gm=2 мС; rd=40 кОм; RL=2 кОм; RS=500 Ом, входное напряжение составляет 1 мВ. Входной файл принимает вид: