OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей

C1 2 0 0.1uF

C2 1 7 0.1uF

Q1 3 2 1 QN

Q2 8 3 7 QN

.MODEL QN NPN(IS=1E-12 BF=30 BR=1 TF=0.2ns TR=5ns)

.NODESET V(3)=25V

.OP

.opt nopage

.PRINT DC I(RC1) I(RC2) I(RE1) I(RE2)

.TRAN 0.5us 1ms

.PROBE

.END

**** BJT MODEL PARAMETERS

   QN

   NPN

IS 1.000000E-12

BF 30

NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE

( 1) 19.4310 ( 2) 20.0120 ( 3) 22.0520 ( 4) 30.0000

( 1) 21.4680 ( 8) 28.7410

VOLTAGE SOURCE CURRENTS

NAME CURRENT

VCC -1.013E+00

TOTAL POWER DISSIPATION 3.04E+01 WATTS

**** BIPOLAR JUNCTION TRANSISTORS

NAME   Q1        Q2

MODEL  QN        QN

IB     1.90E-04  2.10E-04

IС     5.70E-03  6.30E-03

VBE    5.81E-01  5.84E-01

VBC   -2.04E+00 -6.69E+00

VCE    2.62E+00  7.27E+00

BETADC 3.00E+01  3.00E+01

BETAAC 3.00E+01  3.00E+01

**** INITIAL TRANSIENT SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG С

NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE

( 1) 19.4310 ( 2) 20.0120 ( 3) 22.0520 ( 4) 30.0000

( 7) 21.4680 ( 8) 28.7410

VOLTAGE SOURCE CURRENTS

NAME CURRENT

VCC -1.013E+00

TOTAL POWER DISSIPATION 3.04Е+01 WATTS

Рис. 10.31. Выходной файл с результатами анализа схемы на рис. 10.29

Задачи

10.1. Снимите входные и выходные характеристики библиотечного pnp- транзистора 2N3251 (h_FE=180). Используйте схемы для снятия характеристик npn-транзисторов, представленные на рис. 10.1 и 10.3. Разработайте входной файл, позволяющий получить графики в Probe. Создайте метки для идентификации кривых.

10.2. а) В схеме на рис. 10.32 h_FE= 100. Найдите точку покоя, используя PSpice; затем сравните результаты с вашими вычислениями, приняв V_BE=0,7 В. б) при анализе на PSpice примите, что h_FE=50 и найдите точку покоя.

Рис. 10.32

10.3. Определите точку покоя для схемы, показанной на рис. 10.33, приняв, что h_FE=60 и V_BE=0,7 В. Проверьте ваши вычисления с помощью PSpice, воспользовавшись встроенной моделью транзистора.

Рис. 10.33

10.4. На рис. 10.34 представлена схема усилителя с ОЭ. Желательно, чтобы точка покоя позволяла реализовать максимальный размах колебаний тока коллектора при приемлемых искажениях. Транзистор имеет коэффициент усиления h_FE=50.

а) Найдите ток и напряжение коллектора в точке покоя, используя PSpice.

б) Проведите PSpice/Probe анализ при синусоидальном входном напряжении v_i и определите практический предел колебаний входного напряжения. Каковы колебания тока коллектора при этом условии?

Рис. 10.34

10.5. Усилитель с ОЭ и незашунтированным RE показан на рис. 10.35. Транзистор имеет коэффициент усиления h_FE=100. Максимальное значение входного сигнала составляет 0,2 В. Используйте PSpice/Probe, чтобы получить временную диаграмму выходного напряжения и определить коэффициент усиления по напряжению.

Рис. 10.35

10.6. На рис. 10.36 показана схема с эмиттерными связями. Используйте анализ на PSpice, чтобы найти токи и напряжения смещения коллектора для Q₁ и Q₂. Оба транзистора имеют коэффициент усиления h_FE=100.

Рис. 10.36

11. Полевые транзисторы

Встроенные модели для полевых транзисторов (FET) обозначены в PSpice именами, начинающимися: с J для канальных полевых транзисторов (JFET), с М для МОП-транзисторов (MOSFET) и с В для арсенид-галлиевых транзисторов (GaAsFET). Перед использованием любого из этих приборов желательно получить наборы характеристик, позволяющие правильно определить напряжения и токи покоя.

Выходные характеристики полевых транзисторов

Демонстрационная версия PSpice содержит модели для двух типов n-канальных полевых транзисторов (JFET) в библиотеке EVAL.LIB. Получим необходимый набор выходных характеристик для транзистора J2N3819. Входной файл для анализа схемы рис. 11.1 содержит следующие команды:

Output Characteristics for JFET J2N3819

VGS 1 0 0V

VDD 2 0 12V

JFET 2 10 J2M3819

.DC VDD 0 12V 0.2V VGS 0 -4V 1V

.PROBE

.LIB EVAL.LIB

.END