Читаем OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей полностью

OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей

Некоторые авторы используют другие модели, не основанные на h-параметрах. Часто они являются более простыми, но менее точными. Однако у вас будет меньше проблем при анализе, чем в рассмотренном и в ряде последующих примеров.

В задаче на рис. 3.14 принят именно такой упрощенный вариант модели, и она служит введением в эту тему. Относительно просто разработать модели для схем ОБ и ОК.

Анализ схем с общим коллектором, использующий модель с h-параметрами

Другой широко используемой схемой является схема с общим коллектором (ОК), показанная на рис. 3.9. Снова, как и в предыдущем примере, мы рассматриваем базовую схему, к которой с помощью теоремы Тевенина и других методов упрощения схем могут быть сведены более сложные задачи. Входной сигнал подан через R_S на базу транзистора, а выходной снимается с эмиттера. На рис. 3.10 показана схема с моделью транзистора в h-параметрах. Схема почти идентична модели на рис. 3.7, но в ней должны использоваться h-параметры для схемы ОК. Это обеспечивается следующим входным файлом:

Common-Collector Circuit Analysis with h Parameters

VS 1 0 1mV

V0 3 3A 0

E 3A 0 4 0 1

F 4 0 V0 -51

RS 1 2 1k

RI 2 3 1.1k

RO 4 0 40k

RL 4 0 10k

.OP

.OPT nopage

.TF V (4) VS

.END

Рис. 3.9. Транзисторный усилитель с общим коллектором

Рис. 3.10. Модель схемы с общим коллектором в h-параметрах, включающая источник питания и нагрузку

Выполните анализ на PSpice и убедитесь, что V(4)/VS=0,9949; I_L=0.949Е-8; I_b=2.438Е-9; A_I=I_L/I_b=40,8; R'₀=40,97 Ом (включая R_L) и R'_i=410 кОм (включая R_s). Определите входное сопротивление со стороны базы и выходное сопротивление без учета R_L. Они должны быть следующими: R_i=409,1 кОм и R₀=41,14 Ом. Покажите направления токов на схеме и отметьте точки для определения входного и выходного сопротивлений. Обратите внимание, что коэффициент усиления по напряжению почти равен 1 без инвертирования фазы. Коэффициент усиления по току также не показывает инвертирования фазы.

Анализ схем с общей базой, использующий модель с h-параметрами

В схеме с общей базой, показанной на рис. 3.11, используются те же значения для навесных компонентов, что и в предыдущих примерах. На рис. 3.12 приведена схема с h-параметрами. При использовании типичных h-параметров для схемы ОБ, входной файл примет вид:

Common-Base Circuit Analysis with h Parameters

VS 1 0 1mV

V0 3 3A 0

E 3A 0 4 0 2.9Е-4

F 4 0 V0 -0.98

RS 1 2 1k

RI 2 3 21.6

RO 4 0 2.0 4MEG

RL 4 0 10k

.OP

.OPT nopage .TF V(4) VS

.END

Рис. 3.11. Схема транзисторного усилителя с общей базой

Рис. 3.12. Модель схемы с общей базой в h-параметрах, включающая источник питания и нагрузку

Выполните анализ и убедитесь, что A_I=9,52; I_L=0,95 мкА; I_e=0,976 мкА; R'_i=1024 Ом и R'₀=9,924 Ом. Определите R_i со стороны эмиттера и R₀ без учета R_L. Они должны быть R_i=24 Ом и R₀=1,3 МОм. Покажите, что коэффициент передачи напряжения с эмиттера на коллектор равен A_V=406.