OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей
Шрифт:
Выполните моделирование на PSpice, затем используйте Probe, чтобы получить графики ID(BFET), приведенные на рис. 11.18. Убедитесь, что IDSS=429 мА.
Рис. 11.18. Выходные характеристики арсенид-галлиевого транзистора
Задачи
Обратите внимание: в PSpice параметр BETA для JFET определяется как
11.1. Определите с помощью PSpice ток стока ID и напряжение на стоке VDS для схемы с JFET-транзистором, показанной на рис. 11.19, при значениях VPO=2 В и IDSS=5 мА.
Рис. 11.19
11.2. Найдите значения точки покоя ID и VDS для схемы с JFET-транзистором, показанной на рис. 11.20. Транзистор имеет те же характеристики, что и в предыдущей задаче.
Рис. 11.20
11.3. В схеме на рис. 11.21 для МОП-транзистора со встроенным каналом найдите значения ID, VGS и VDS c помощью анализа на PSpice при IDSS=5 мА и VPO=2 B.
Рис. 11.21
11.4. В схеме полевого транзистора JFET, приведенной на рис. 11.22, IDSS=8 мА и VPO=5,0 В. В рабочей точке gd=0,3 мС. С помощью анализа на PSpice найдите коэффициент усиления по напряжению v0|vi для низких частот.
Рис. 11.22
11.5. Усилитель на базе транзистора JFET показан на рис. 11.23. Заданы значения rd=100 кОм и gm=2850 мкС. Используйте PSpice, чтобы найти коэффициент усиления по напряжению v0|vs.
Рис. 11.23
11.6. Параметры усилителя на МОП-транзисторе, показанного на рис. 11.24: VT=2,5 В, (β=0,6 А/В² и rd=120 кОм. Используйте PSpice, чтобы найти коэффициент усиления по напряжению v0|vs.
Рис. 11.24
11.7. Схема прерывателя показана на рис. 11.25. На вход схемы включен источник синусоидального напряжения vi с частотой 1 кГц и амплитудой, меньшей чем VРO. Управляющее напряжение vg имеет прямоугольную форму при частоте 2 кГц. Используйте анализ на PSpice/Probe, чтобы получить выходное напряжение v0.
Рис. 11.25
12. Четырехполюсники и пассивные фильтры
В некоторых случаях схема может быть представлена в виде «черного ящика», имеющего два входных и два выходных полюса. Компоненты внутри могут быть либо неизвестны, либо не нужны для схемотехнического анализа, который необходимо выполнить. Такие схемы называются четырехполюсниками могут представлять собой набор резисторов, линию электропередачи, фильтр и т.п. Они могут даже содержать активные элементы.
Параметры четырехполюсников
Четырехполюсники имеют два входных полюса со стороны источника сигнала и два выходных полюса со стороны нагрузки. Для анализа этих цепей можно сначала узнать набор параметров, определяющих цепь, а затем использовать уравнения, составленные исходя из этих параметров. Этот метод анализа особенно полезен, когда изменяются источник сигнала и нагрузка, а сам четырехполюсник остается неизменным. Мы рассмотрим различные примеры, применяя для описания четырехполюсников параметры y, z, h и ABCD.
Определение y-параметров
Базовые уравнения для определения параметров проводимости четырехполюсника:
I1 = y11V1 + y12V2;
I2 = y21V1 + y22V2.
Рис. 12.1. Четырехполюсник
На рис. 12.1 представлен четырехполюсник с условными направлениями токов и напряжений. Проводимости в сомножителях, содержащих V1, можно вычислить при V2=0 из выражений:
Таким образом, у11 определяется как отношение I1 к V1 при V2=0, а у12 — как отношение I2 к V1 при V2=0. Аналогично
Эти y– параметры называются параметрами проводимости короткого замыкания четырехполюсника (short-circuit admittance parameters) и могут быть найдены с помощью PSpice. В качестве примера рассмотрим простую цепь, состоящую из резисторов.
На рис. 12.2 показана Т-образная схема, состоящая из трех резисторов. Чтобы найти у11 и y21 закоротим выход четырехполюсника (полюсы справа), обеспечив тем самым условие V2=0. На вход четырехполюсника подадим напряжение V1=1 В. Входной файл при этом имеет вид:
Рис. 12.2. Т– образная схема замещения
Обратите внимание, что в команде, описывающей резистор R2, узлы записаны в следующем порядке: 0, 2. Тем самым задается направление для тока I2, показанное на рис. 12.3. Проведите анализ на PSpice, чтобы найти I1 и I2. В результате вы получите