Чтение онлайн

Выполните анализ, затем получите график для V(4). Обратите внимание, что коэффициент усиления немного меньше единицы, как и ожидается для эмиттерного повторителя. Чтобы получить график Боде, используйте функцию

20·lg(V(4)/0.99мВ).

Затем используйте курсор, чтобы проверить, что значение 3 дБ достигается при f=2,7 МГц. Добавьте второй график, который является графиком фазового угла напряжения V(4). Сделайте это, просто получив график VP(4). Убедитесь, что при частоте, соответствующей 3 дБ, значение фазового угла приблизительно равно -57°. Обратите внимание, что при 100 кГц — самой низкой частоте, отображенной на графике, уже имеется некоторый фазовый угол из-за емкостного характера нагрузки. На рис. 3.38 показаны фазовый угол и графики Боде для этой схемы.

Рис. 3.38. Выходной файл для схемы на рис. 3.37

Изменения параметров элементов в таких схемах могут привести к неправильной работе устройства. В некоторых случаях ожидаемые напряжения и токи выходят за пределы приемлемых значений. В других случаях неверно выбранное смещение может привести к искажениям и так далее. При использовании PSpice чувствительность выходного напряжения к изменениям параметров может быть определена введением во входной файл команды .SENS.

Например, в последовательной цепочке, показанной на рис. 3.39, резистор R2 представляет собой сопротивление нагрузки. Напряжение на этом резисторе составляет 1,25 В. Входной файл содержит команду, позволяющую определить чувствительность этого напряжения относительно других элементов схемы:

Рис. 3.39. Схема для иллюстрации понятия чувствительности 

Выходной файл для этого анализа представлен на рис. 3.40. Чувствительность по постоянному току выходного напряжения V2 показана относительно различных элементов схемы. Первый из них — это резистор R1 со значением 300 Ом. Чувствительность составляет -3,125Е-03 В на единицу. Поскольку элемент представляет собой резистор, единицей измерения является Ом. Чувствительность составляет -3,125Е-03 В/Ом. Чувствительность V2 к изменениям в значении R2 при номинальном сопротивлении в 100 Ом составляет 9,375Е-03 В/Ом. И наконец, чувствительность V2 к изменениям в Vs равна 0,25 В/В. Попробуем понять, что означают эти величины и как найдены их значения. 

Рис. 3.40.

Понятие чувствительности было введено Боде в работе «Network Analysis and Feedback Amplifier Design» (Анализ цепей и расчет обратных связей в усилителях). Он заинтересовался тем, как переходная функция T изменяется при изменениях в одном элементе системы. Символ S с верхним и нижним индексом представляет собой чувствительность. Верхний индекс — выходной параметр, нижний — отражает элемент, в котором происходят изменения. В нашей последовательной цепочке используется делитель напряжения, для которого

Предположим сначала, что изменения происходят в R1, в то время как другие элементы остаются неизменными. Например, R1 увеличивается на малую величину ΔR1, производя некоторое изменение ΔV2 в напряжении V2.

В пределе, ΔR1→ΔR1 и ΔV2→ΔV2. Элементная чувствительность для элемента R1 определяется как

В нашем примере

что согласуется с элементной чувствительностью, показанной в выходном файле. Чувствительность V2 относительно R2 определена как

В нашем примере

что также согласуется с элементной чувствительностью, показанной в выходном файле.

 В последнем столбце выходного файла на рис. 3.40 показаны нормированные значения. Они найдены как произведение значения элемента и элементной чувствительности.

Теперь, когда мы видели, как находятся значения чувствительности, определим, что же они означают. Предположим, что происходит инкрементное изменение в значении R1, например увеличение на 1%. Это дает R1=303 Ом и ΔR1=3 Ом. Учитывая, что ΔV2/ΔR1=-0,003125, получим ΔV2=3(-0,003125)=-0,009375, и новое значение V2=1,240625 В.

Теперь предположим, что на 1% увеличилось значение R2. Это дает R2=101 Ом и ΔR2=1 Ом. Учитывая, что ΔV2/ΔR2=0,009375, получим ΔV2=0,009375, и новое значение V2=1,259375 В. 

Но подождите, не можем ли мы найти новое значение V2 в каждом случае по формуле делителя напряжения? Ведь если R1=303 Ом, то