OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей

NAME CURRENT

VS1 -5.186E-06

VS2  5.186E-06

VCC -1.037E-03

VEE -1.048E-03

TOTAL POWER DISSIPATION 1.87E-02 WATTS

**** SMALL-SIGNAL CHARACTERISTICS

V(4)/VS1 = -1.680E+01

INPUT RESISTANCE AT VS1 = 1.191E+04

OUTPUT RESISTANCE AT V(4) = 2.000E+03

FREQ      V(1)      V(2)      V(3)      V(4)      V(5)

1.000E+03 5.000E-04 4.165E-04 6.371E-20 1.670E-02 1.000E-30

FREQ      V(6)      V(1)      V(8)

1.000E+03 1.670E-02 4.165E-04 5.000E-04

Рис. 9.23. Выходной файл для режима с дифференциальными входами

Коэффициент усиления при общем входе

При работе в режиме с общим входом (ОВ) необходимо установить V_s1=V_s2= V_s. Коэффициент усиления в этом режиме можно аппроксимировать выражением:

Воспользовавшись известными значениями параметров транзистора, предскажите, каков будет этот коэффициент усиления. Измените входной файл так, чтобы входные напряжения выражались как

VS1 1 0 AC 1mV; Vs1 = Vs2

VS2 8 0 AC 1mV; Это режим работы с общим входом

После этих изменений снова выполните анализ и получите такую же распечатку выходного файла, как и прежде. Убедитесь, что Ас=V(4)/V(1)=0,197. Этот выходной файл показан на рис. 9.24.

Model for Differential Amplifier — Common Mode

**** CIRCUIT DESCRIPTION

VS1 1 0 AC 1mV ; Vs1 = Vs2

VS2 8 0 AC 1mV ; This gives common-mode operation

RS1 2 1 1k

RS2 7 8 1k

RE 3 9 5k

RC1 4 5 2k

RC2 5 6 2k

VCC 5 0 12V

VEE 0 9 6V

Q1 4 2 3 BJT

Q2 6 7 3 BJT

.AC LIN 1 1000Hz 1000Hz

.MODEL BJT NPN

.OPT nopage

.PRINT AC V(1) V(2) V(3) V(4) V(5) V(6) V(7) V(8)

.TF V(4) VS1

.END

**** BJT MODEL PARAMETERS

   BJT

   NPN

IS 100.000000E-18

BF 100

NF 1

BR 1

NR 1

CN 2.42

D  .87

NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE

( 1) 0.0000  ( 2) -.0052  ( 3) -.7624  ( 4) 10.9630

( 5) 12.0000 ( 6) 10.9630 ( 1) -.0052  ( 8) 0.0000

( 9) -6.0000

VOLTAGE SOURCE CURRENTS

NAME CURRENT

VS1 -5.186E-06

VS2 -5.186Е-06

VCC -1.037E-03

VEE -1.048E-03

TOTAL POWER DISSIPATION 1.87E-02 WATTS

**** SMALL-SIGNAL CHARACTERISTICS

V(4)/VS1 = -1.680E+01

INPUT RESISTANCE AT VS1 = 1.191E+04

OUTPUT RESISTANCE AT V(4) = 2.000E+03

Рис. 9.24. Выходной файл для режима с общим входом

Передаточная характеристика дифференциального усилителя

Важным аспектом при работе с дифференциальным усилителем является исследование его передаточной характеристики. Использование встроенной модели для транзистора облегчает эту задачу. Поскольку нас интересует режим малых сигналов при дифференциальном входном напряжении, используем вариацию параметров (dc sweep) для входных напряжений в диапазоне от -0,5 В до 0,5 В. Зафиксируем V_s2 на уровне 1 мВ; а варьировать будем параметр V_s1. При этом входной файл примет вид:

Transfer Characteristics of Differential Amplifier

VS1 1 0 1mV; это входное напряжение варьирует от -0.5 В до 0.5 В

VS2 8 0 1mV ; это напряжение остается фиксированным

RS1 2 1 1k

RS2 7 8 1k

RE 3 9 5k

RC1 4 5 2k

RC2 5 6 2k

VCC 5 0 12V

VEE 0 9 6V

Q1 4 2 3 BJT

Q2 6 7 3 BJT

.MODEL BJT NPN

.OP

.DC VS1 -0.5 0.5 0.01

.PROBE

.END