OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей

Используем модель, приведенную на рис. 5.6, для другого примера, в котором исследуется идеальный ОУ. Назовем этот проект idealdif и используем следующие элементы: V_a=3 В, V_b=10 В, R₁=5 кОм, R_i=1 ГОм, R₂=10 кОм, R₃=5 кОм, R₄=10 кОм, коэффициент усиления Е1 равен 200 000. Схема с пронумерованными узлами показана на рис. 16.3. Для моделирования используйте имя Idealdf и выполните анализ параметров смещения. Включите команды .ОР и .TF с входным источником V_s и выходной переменной V(3).

Рис. 16.3. Модель усилителя с дифференциальным входом

Вспомним, что в этом примере выходное напряжение предполагается равным 2(Vb-Va). Результаты анализа, показанные на рис. 16.4, подтверждают это. Используя значения напряжений, полученные на различных узлах, вычислите ток в каждом резисторе. В качестве упражнения покажите на вашем рисунке напряжение на каждом узле и величины и направления всех токов. 

**** 09/03/99 09:37:26 *********** Evaluation PSpice (Nov 1998) **************

** circuit file for profile: Idealdf

*Libraries:

* Local Libraries :

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

.lib nom.lib

*Analysis directives:

.OP

.PROBE

*Netlist File:

.INC "idealdif-SCHEMATIС1.net"

*Alias File:

**** INCLUDING idealdif-SCHEMATIC1.net ****

* source IDEALDIF

V_Va 1 0 3V

R_R1 1 2 5k R_Ri 2 3 1G

R_R3 4 3 5k

V_Vb 4 0 10V

R_R2 2 5 10k

E_E1 5 0 2 3 200E3

R_R4 3 0 10k

**** RESUMING idealdif-schematic1-idealdif.sim.cir

.INC "idealdif-SCHEMATIC1.als"

**** INCLUDING idealdif-SCHEMATIC1.als

**** ALIASES

V_Va Va(+=1 -=0 )

R_R1 R1(1=1 2=2 )

R_Ri Ri(1=2 2=3 )

R_R3 R3(1=4 2=3 )

V_Vb Vb(+=4 -=0 )

R_R2 R2(1=2 2=5 )

E_E1 E1(3=5 4=0 1=2 2=3 )

R_R4 R4(1=3 2=0 )

_    _(3=3)

_    _(5=5)

_    _(2=2)

_    _(4=4)

.ENDALIASES

**** RESUMING idealdif-schematic1-idealdf.sim.cir ****

.end

** circuit file for profile: Idealdf

**** SMALL SIGNAL BIAS SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG С

NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE

( 1) 3.0000  ( 2) 6.6667  ( 3) 6.6667 ( 4) 10.0000

( 5) 14.0000

VOLTAGE SOURCE CURRENTS

NAME  CURRENT

V_Va  7.333E-04

V_Vb -6.667E-04

TOTAL POWER DISSIPATION 4.47E-03 WATTS

**** VOLTAGE-CONTROLLED VOLTAGE SOURCES

NAME      E_E1

V-SOURCE  1.400E+01

I-SOURCE -7.333Е-04

Рис. 16.4. Выходной файл усилителя с дифференциальным входом

Амплитудно-частотная характеристика операционных усилителей

Модель ОУ на рис. 5.8 достаточно проста, чтобы использовать ее в Capture, но она хороша при изучении ОУ, поскольку при схемотехническом анализе позволяет лучше понять процессы в ОУ. Используем схему на рис. 5.9 в качестве первого примера.

Создайте схему с именем opampsc, используя компоненты и значения, приведенные на рис. 5.9: источник типа VAC для V_s=1 мВ, EG с коэффициентом усиления 1Е5, Е с коэффициентом усиления 1, С=15,92 мкФ, R₁=10 кОм, R_in=1 МОм, R_i1=1 кОм, R₂=240 кОм и R₀=50 Ом.

Создайте и сохраните схему, показанную на рис. 16.5, затем используйте PSpice с новой конфигурацией и именем Opamp. Проведите анализ с вариацией частоты от 100 Гц до 1 МГц, используя шаг в 40 точек на декаду. Выполните моделирование и получите график

20·lg(V(5)/V(2)).

Рис. 16.5. Модель ОУ для частоты f_c=10 Гц

Полученный результат (рис. 16.6) тождественен графику, показанному на рис. 5.12. Выходной файл, идентифицирующий компоненты и узлы, показан на рис. 16.7. Если вы хотите проверить другие аспекты анализа из главы 5, вы можете, например, удалить резистор обратной связи R₂, заменив его резистором R_L=22 кОм и действовать далее по методике, описанной в главе 5.