OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей

Проведите анализ и получите графики I(RC), I(Rs) и I(RE). Используйте режим курсора, чтобы проверить эти значения при f=5 кГц: I(RC)=388 мкА, I(Rs)=5,52 мкА и I(RE)=3,77 мкА. Теперь введите дополнительную ось Y и получите графики V(1), V(3) и V(4). Снова с помощью курсора убедитесь, что V(1)=9,72 мВ, V(3)=1,827 В и V(4)=829,9 мкВ при f=5 кГц. График из Probe показан на рис. 15.14 с током I(RC)=388 мкА при f=5 кГц. Перемещение курсора от одного графика к другому легко осуществить с помощью комбинации клавиш [Ctrl]+[>]. Запишите значения каждого тока и напряжения, которые появляются на табло Probe Cursor.

Рис. 15.14. Токи и напряжения биполярного транзистора в схеме на рис. 15.13

Анализ переходных процессов

При продолжении анализа переменных составляющих на рис. 10.9 рассмотрим временные диаграммы напряжений на базе и коллекторе, которые были показаны на рис. 10.11. Для этого необходимо провести анализ переходных процессов вместо вариации на переменном токе, при этом компонент типа VAC, представляющий входное напряжение V_s, должен быть заменен на компонент VSIN. Задайте величину V_s так, чтобы амплитуда его составляла 10 мВ, но мы будем считать это значение действующим для упрощения анализа. Сделайте эту замену на рисунке, затем отредактируйте параметры настройки моделирования для анализа переходных процессов. Выполните анализ переходных процессов для интервала в 0,6 мс, как в главе 10, используя шаг в 0,6 мкс.

В Probe получите на одном экране графики напряжения на коллекторе V(3) и напряжения на базе V(1) (как в главе 10). Сравните ваши результаты с рис. 10.11. Амплитуда напряжения на базе равна 9,72 мВ, амплитуда напряжения на коллекторе составляет 1,807 В, коэффициент усиления по напряжению с базы на коллектор, таким образом, равен 186. Как показано на рис. 15.15, уровень постоянной составляющей выходного напряжения равен 6,756 В; входного составляет 0,893 В, эти значения соответствуют показанным в результатах анализа смещения.

Рис. 15.15. Временные диаграммы для напряжений на базе и на коллекторе транзистора в схеме с ОЭ на биполярном транзисторе

Изменение параметров транзистора

Транзистор Q2N2222 использовался в предыдущих примерах как типичный элемент, применяемый в реальных схемах. Если вы работаете в лаборатории с транзистором, коэффициент усиления которого h_FE значительно меньше, можно изменить схему, чтобы получить результаты, более соответствующие вашим ожиданиям.

Продолжите работу с рисунком bjtcase, снова открыв проект в случае необходимости. Выберите Q2N2222, затем Edit, PSpice Model. Появится окно, показывающее «Bjtcase-OrCAD Model Editor — [Q2N2222]». Слева вы увидите идентифицированный транзистор, а справа — список различных параметров, используемых в модели транзистора. Просмотрите в приложении Е полный список этих параметров. Замените Bf=255,9 на новое значение Bf=100, более соответствующее фактическому значению для транзистора, который вы используете в лаборатории. Это окно показано на рис. 15.16. Чтобы сохранить это изменение, используйте File, Close. Когда появится вопрос, хотите ли вы сохранить изменения для Bjtcase, нажмите Yes. Затем, выбрав Save as, вы можете сохранить имя файла Bjtcase. После этого выберите File, Exit и выполните моделирование снова.

Рис. 15.16. Редактирование модели PSpice в окне Model Editor 

Чтобы выполнить анализ переходных процессов, просто выберите PSpice, Run и получите желательные результаты.

В Probe получите графики напряжения на коллекторе V(3) и на базе V(1), и отметьте изменения в их уровнях по сравнению с предыдущим анализом. В качестве упражнения найдите размах колебаний (двойную амплитуду) для каждого напряжения, которые должны составлять v(3)=3,35 В и v(1)=19,3 мВ, что соответствует коэффициенту усиления по напряжению A_v=174. Обратите внимание, что коэффициент усиления ненамного меньше, чем в случае, когда BF=255,9. Графики показаны на рис. 15.17.

Рис. 15.17. Временные диаграммы для входного и выходного напряжений при h_FE = 100 

**** 10/02/99 10:11:05 *********** Evaluation PSpice (Nov 1998) **************

** circuit file for profile: Bjtcases *Libraries:

* Local Libraries :

.LIB *.\bjtcase.lib"

* From [PSPICE NETLIST] section of pspiceev.ini file:

.lib nom.lib

*Analysis directives:

.TRAN 0 0.6ms 0 0.6us

.PROBE

*Netlist File: