OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей

Входной сигнал подается на базу первого транзистора. Выходной сигнал первого каскада подается с коллектора непосредственно на базу транзистора второго каскада, выходной сигнал которого снимается с эмиттерного резистора. На рис. 3.26 показаны h-параметры, которые несколько отличаются от приведенных в предшествующих примерах. Входной файл имеет следующий вид:

Two-Stage Amplifier; СЕ and СС Stages

VS 1 0 1mV

V01 3 3A 0

V02 5 5А 0

E1 3A 0 4 0 6Е-4

F1 4 V01 50

Е2 5А 0 6 0 1

F2 6 0 V02 -51

RS 1 2 1k

RI1 2 3 2k

RO1 4 0 40k

RC1 4 0 5k

RI2 4 5 2k

RO2 6 0 40k

RE 2 6 0 5k

.OP nopage

.ОРТ

.TF V(6) VS

.END

Рис. 3.26. Двухкаскадный усилитель с каскадами ОЭ и ОК

После выполнения анализа убедитесь, что полный коэффициент усиления по напряжению V(6)/VS=-75,31; A_I=I_L/I_b1=-43,2 и R_i=1,869 кОм (со стороны базы Q₁), и R₀=130 Ом. На рис. 3.27 показан выходной файл.

**** 09/15/05 17:02:35 ******** Evaluation PSpice (Nov 1999) *********

Two-Stage Amplifier;СЕ and CC Stages

VS 1 0 1mV

V01 3 3A 0

V02 5 5A 0

E1 3A 0 4 0 6E-4

F1 4 0 V01 50

E2 5A 0 6 0 1

F2 6 0 V02 -51

RS 1 2 1k

RI1 2 3 2k

RO1 4 0 40k

RC1 4 0 5k

RI2 4 5 2k

RO2 6 0 40k

RE2 6 0 5k

.OP

.OPT nopage

.TF V(6) VS

.END

NODE  VOLTAGE NODE VOLTAGE   NODE   VOLTAGE   NODE   VOLTAGE

( 1)  .0010  ( 2)  651.5E-06 ( 3)  -45.58E-06 ( 4)  -.0760

( 5) -.0753  ( 6) -.0753     ( 3A) -45.58E-06 ( 5A) -.0753

VOLTAGE SOURCE CURRENTS

NAME CURRENT

VS  -3.485E-07

V01  3.485E-07

V02 -3.322E-07

TOTAL POWER DISSIPATION 3.49E-10 WATTS

**** VOLTAGE-CONTROLLED VOLTAGE SOURCES

NAME      E1         E2

V-SOURCE -4.558E-05 -7.531E-02

I-SOURCE  3.485E-07 -3.322E-07

**** CURRENT-CONTROLLED CURRENT SOURCES

NAME     F1        F2

I-SOURCE 1.743E-05 1.694E-05

**** SMALL-SIGNAL CHARACTERISTICS

V(6)/VS = -7.531E+01

INPUT RESISTANCE AT VS = 2.869E+03

OUTPUT RESISTANCE AT V(6) = 1.267E+02

Рис. 3.27. Результаты анализа схемы на рис. 3.26 на PSpice

Упрощенная модель с h -параметрами

Предыдущие примеры были основаны на полной модели в h-параметрах для транзистора, которая обычно используется для анализа при малом низкочастотном сигнале. Для анализа ряда транзисторных схем можно использовать также упрощенную модель в z-параметрах. В этой модели используются только параметры h_fe и h_ie, другие h-параметры опущены. При использовании упрощенной модели на PSpice результаты получаются менее точными. Ошибка часто достигает 10% и более.

Тем не менее приведем анализ с упрощенной моделью для усилителя ОЭ, чтобы показать, что этот инструмент также доступен. Не забудьте, что значения h_fe и h_ie используются для всех трех конфигураций схем с ОЭ, ОБ и ОК.

Анализ усилителя с общим эмиттером, использующий упрощенную модель с h-параметрами

На рис. 3.28 показана упрощенная модель для использования в PSpice, на рис. 3.29 — схема ОЭ, использующая эту модель. Входной файл для анализа приведен далее: 

Simplified h-Parameter Analysis

VS 1 0 1mV

VO 3 0 0V

F 4 0 VO 50

RS 1 2 1k

RI 2 3 1.1K

RL 4 0 10K

.OP 

.OPT nopage

.TF V(4) VS

.END

Рис. 3.28. Упрощенная модель в z-параметрах

Рис. 3.29. Схема усилителя ОЭ, использующая упрощенную модель в z-параметрах

Вы можете легко предсказать результаты этого анализа, воспользовавшись ручным расчетом. Сравните ваши предсказания с ответами, полученными на PSpice.

Транзисторные усилители на полевых транзисторах