Читаем OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей полностью

OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей

**** SMALL-SIGNAL CHARACTERISTICS

V(4/VS) = 9.520Е-10

INPUT RESISTANCE AT VS = 1.024E+03

OUTPUT RESISTANCE AT V(4) = 9.924E+03

Рис. 3.13. Выходной файл при исследовании схемы на рис. 3.12

Итак, мы рассмотрели три базовые конфигурации транзисторных усилителей с общим эмиттером: ОЭ, ОК и ОБ. Для каждой из них получена модель, пригодная для анализа на PSpice. Мы использовали h-параметры, типичные для каждой конфигурации. Для анализа конкретных типов транзисторов необходимо иногда использовать другие значения параметров, которые можно найти в справочных данных на транзисторы.

Анализ схем для других конфигураций

Когда транзисторные схемы не упрощаются до базовых моделей (рис. 3.7, 3.10 и 3.12), необходимо соблюдать осторожность при размещении элементов между узлами, например, для резистора, включенного между коллектором и базой в схеме с ОК (рис. 3.14).

Рис. 3.14. Схема усилителя с ОЭ с резистором обратной связи

Анализ цепей с использованием теоремы Миллера

Как показывает теория электронных схем, включение шунтирующих резисторов является простым средством для изменения коэффициента усиления. Резистор часто заменяется двумя другими резисторами при использовании теоремы Миллера. Если вы знакомы с теоремой Миллера, используйте ее, чтобы решить эту задачу вручную, что полезно перед проведением дальнейшего анализа. При использовании PSpice нет необходимости применять теорему Миллера. При наличии шунтирующего резистора в схеме h-параметры модели аналогичны показанным на рис. 3.15. Анализ на PSpice почти идентичен стандартному анализу схемы ОЭ.

Рис. 3.15. Модель усилителя ОЭ в h-параметрах с резистором связи

Входной файл становится следующим:

Common-Emitter Circuit with Bridging Resistor

VS 1 0 1mV

VO 3 3A 0

E 3A 0 4 0 2.5Е-4

F 4 0 VO 50

RS 1 2 10k

RI 2 3 1.1k

RO 4 0 40k

RL 4 0 10k

RI 2 4 200k .OP

.OPT nopage

.TF V(4) VS

.END

Выполните анализ и получите выходной файл для сравнения с предыдущими результатами анализа схемы ОЭ. Проверьте значения параметров: A_V=V(4)/VS=-12,7 (коэффициент передачи напряжения от источника к нагрузке); I_L=-1,27 мкА и I_b=-33,02 нА, что приводит к коэффициенту усиления по току A_I=I_L/I_b=-38,46. Из полного входного сопротивления R'_i=10,34 кОм вычислим входное сопротивление со стороны базы, а из полного выходного сопротивления R'₀=2,834 кОм вычислим выходное сопротивление без учета R_L. Они должны составлять R_i=340 Ом и R₀=3,95 кОм. Если вы решили эту задачу с использованием теоремы Миллера, то сможете оценить, насколько проще получение того же результата при использовании PSpice. Чтобы не допустить ошибок при решении методом Миллера, необходимо быть очень внимательным.

Сравните результаты этого анализа с результатами для базового усилителя ОЭ (без шунтирующего резистора). Обратите внимание, что включение резистора вызывает увеличение входного и выходного сопротивлений. На рис. 3.16 приведен выходной файл.

Common-Emitter Circuit with Bridging Resistor **** CIRCUIT DESCRIPTION

VS 1 0 1mV

VO 3 2A 0

E 3A 0 4 0 2.5Е-4

F 4 0 V0 50

RS 1 2 10k

RI 2 3 1.1k

RO 4 0 40k

RL 4 0 10k

R1 2 4 200k

.OP

.OPT nopage