Чтение онлайн

Рис. 9.21. Входная характеристика для схемы на рис. 9.19

Приложения А, В и D содержат распечатки моделей для других активных устройств, включая «В— GaAsFET» и «М — MOSFET». С точки зрения обучения вам полезнее использовать собственные модели для транзисторов и других устройств. Это позволит вам решать, какая из моделей более всего соответствует ситуации. Применение встроенных моделей в более сложных случаях позволит вам устанавливать параметры, которые в простых моделях не могут учитываться.

Дифференциальный усилитель используется в качестве первого каскада ОУ. В простейшем случае он напоминает схему на рис. 9.22. Для анализа мы используем встроенную модель для npn-транзистора, применив согласованную пару для Q1 и Q2, выбрав Rs1=Rs2=1 кОм и Rc1=Rc2=2 кОм.

Рис. 9.22. Дифференциальный усилитель (режим с дифференциальными входами)

Коэффициент усиления при работе в режиме дифференциального входа найдем, установив Vs1=–Vs2=Vs/2. Коэффициент усиления аппроксимируется выражением:

Для анализа выберем Vs=1 мВ, задав Vs1=0,5 мВ и f=1 кГц. Воспользовавшись встроенной моделью, вычислите ожидаемое значение Ad. Чтобы предсказать результаты, примите hfe=100 и hie=2 кОм. Анализ должен дать значение Ad=33,3. Чтобы получить в выходном файле переменные составляющие, используйте команду .PRINT, как показано во входном файле:

Проведите анализ и получите распечатку выходного файла. Если вы удалите ненужную информацию, вы уменьшите этот файл до одной страницы объемом менее 60 строк. Проверьте, что Ad=V0|Vs1=V(4)/V(1)=33,4. Обратите внимание на порядок следования узлов при описании входных напряжений Vs1 и Vs2 во входном файле. Кроме того, обратите внимание на то, что в выходном файле под заголовком «SMALL-SIGNAL CHARACTERISTICS» приведено отношение для соответствующих напряжений смещения. Нас же в большей степени интересует отношение переменных составляющих, приведенных в нижней части выходного файла на рис. 9.23.

Рис. 9.23. Выходной файл для режима с дифференциальными входами

При работе в режиме с общим входом (ОВ) необходимо установить Vs1=Vs2= Vs. Коэффициент усиления в этом режиме можно аппроксимировать выражением:

Воспользовавшись известными значениями параметров транзистора, предскажите, каков будет этот коэффициент усиления. Измените входной файл так, чтобы входные напряжения выражались как

После этих изменений снова выполните анализ и получите такую же распечатку выходного файла, как и прежде. Убедитесь, что Ас=V(4)/V(1)=0,197. Этот выходной файл показан на рис. 9.24.