OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей

Внезапный резкий взлет выходной характеристики, конечно, нежелателен. Избежать его можно, подключив подходящий конденсатор параллельно резистору обратной связи R_f. Конденсатор добавляет еще один нуль в выражение для коэффициента усиления. Очевидно, что этот нуль соответствует частоте f_p, что достигается при C_f=1/2πR_ff_p. При f_p=8 МГц получим C_f=4 пФ. Вставьте во входной файл команду

CF 8 2 4pF

и снова запустите анализ. График в Probe должен показать плоскую кривую, которая при частоте f=7,9 МГц формирует локальный максимум со значением 0,652 дБ, а при частоте f=11,18 МГц — отметку -3 дБ. Этот график показан на рис. 4.25.

Рис. 4.25. График Боде для схемы на рис. 4.23 с конденсатором, подключенным параллельно R_f

Потратьте еще некоторое время на внимательное изучение полученных результатов. Важно понять, что без компьютера трудно было бы провести подобные исследования.

Обзор новых команд PSpice, применяемых в данной главе

V [имя] <+узел> <-узел> [параметры анализа переходного процесса]

Например, запись

V 1 0 PWL (0us 0V 1us 1V 1s 1V)

означает, что источник напряжения включен между узлами 1 и 0, форма выходного напряжения описывается кусочно-линейной функцией (piecewise linear — PWL). В момент t=0, напряжение также нулевое; затем в момент t=1 мкс V=1 В и в момент t=1 с V= 1 В. Между соседними точками временная диаграмма представляет собой отрезки прямой. 

Различные виды задания формы выходного сигнала источников

В PSpice доступны не только независимые источники постоянного или синусоидального тока и напряжения. При исследовании переходных процессов могут быть заданы различные формы выходного сигнала, описываемые в спецификациях источников независимого напряжения или тока. Опишем подробно доступные источники, приводя простые примеры для каждого из них.

Экспоненциальные источники

Выходное напряжение таких источников описывается в следующей форме:

exp( ),  

где v1 — начальное значение напряжения;

v2 — максимальное значение напряжения;

td1 — время нарастания;

t1 — постоянная времени нарастания τ1;

td2 — время спада;

t2 — постоянная времени спада τ2.

Рассмотрим в качестве примера следующий входной файл:

The Exponential Source

V 1 0 exp(2V 12V 2s 1s 7s 1s)

R 1 0 1

.tran 0.1s 12s

.probe

.end 

На рис. 4.26 показано выходное напряжение v(t), полученное в программе Probe. График показывает V=2 В в качестве начального значения; затем в момент t=2 с напряжение начинает экспоненциально нарастать до 12 В при времени нарастания τ1=1 с. В момент t=7 с, напряжение начинает спадать по экспоненте к начальному напряжению с постоянной времени спада τ2=1 с. Отметим, что td1 и td2 определены относительно начального момента t= 0.

Рис 4.26. Форма напряжения для экспоненциального источника (ехр)

Импульсные источники

Форма выходного напряжения описывается в виде:

pulse( ),

где v1 — начальное напряжение;

v2 — напряжение в импульсе;

td — время задержки;

tr — время нарастания;

tf — время спада;

pw — ширина импульса;

per — период следования импульсов.

Рассмотрим, например, следующий входной файл:

The Pulse Source

V 1 0 pulse (0 5V .5ms 0.1ms 0.1ms 0.8ms 2ms)

R 1 0 1

.tran 0.02ms 4ms

.probe

.end

На рис. 4.27 показано выходное напряжение v(t), полученное в программе Probe. График показывает V=0 В до момента 0,5 мс (задержка времени); затем напряжение повышается до 5 В за время нарастания 0,1 мс. Ширина импульса составляет 0,8 мс, время спада 0,1 мс. Через время периода 2 мс импульс повторяется. Обратите внимание на наклон на фронте и срезе импульса, который наблюдается из-за конечного времени спада и нарастания в 0,1 мс.

Рис. 4.27. Форма напряжения для импульсного источника (pulse)

Источники с широтно-импульсной модуляцией

Форма выходного напряжения для источников с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) описывается в виде:

PWL( … ),

где t1 — время, связанное с напряжением v1, t2 — время, связанное с напряжением v2 и т. д. Движение от одного уровня напряжения до другого, происходит по линейному закону, мы как бы соединяем точки отрезками прямых. Рассмотрим в качестве примера следующий входной файл:

The Piecewise-Linear Source

V 1 G PWLfOs 0V 0.2s 3V 0.4s 5V 0.6s -5V 0.8s -3V 1s 0V)

R 1 0 1

.tran 0.01s 1s

.probe

.end