Дж. Кеоун - OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей
Рис. 16.21. Временные диаграммы для фазосдвигающего устройства на базе ОУ uA741
**** 09/03/99 12:09:25 *********** Evaluation PSpice (Nov 1998) *************
** circuit file for profile: Phshift1
*Libraries:
* Local Libraries :
* From [PSPICE NETLIST] section of pspiceev.ini file:
.lib nom.lib
*Analysis directives:
.TRAN 0 2ms 0 2us
.PROBE
*Netlist File:
.INC "phshiftr-SCHEMATIC1.net"
*Alias File:
**** INCLUDING phshiftr-SCHEMATIC1.net ****
* source PHSHIFTR
X_U1 4 2 5 6 3 uA741
С_C1 4 0 0.01uF
R_RL 3 0 4.8k
R_R3 1 4 15.9k
R_R2 2 3 100k
R_R1 1 2 100k
V_Vi 1 0
+SIN 0 2V 1kHz 0 0 0
V_V- 0 6 12V
V_V+ 5 0 12V
**** RESUMING phshiftr-SCHEMATIC1-Phshift1.sim.cir ****
.INC "phshiftr-SCHEMATIC1.als"
**** INCLUDING phshiftr-SCHEMATIC1.als ****
.ALIASES
X_U1 U1(+=4 -=2 V+=5 V-=6 OUT=3 )
C_C1 C1(1=4 2=0 )
R_RL RL(1=3 2=0 )
R_R3 R3(1=1 2=4 )
R_R2 R2(1=2 2=3 )
R_R1 R1(1=1 2=2 )
V_Vi Vi(+=1 -=0 )
V_V- V-(+=0 -=6 )
V_V+ V+(+=5 -=0 )
_ _(1=1)
_ _(2=2)
_ _(3=3)
_ _(4=4)
_ _(5=5)
_ _(6=6)
.ENDALIASES
**** RESUMING phshiftr-SCHEMATIC1-Phshift1.sim.cir ****
.END
** circuit file for profile: Phshift1
**** Diode MODEL PARAMETERS
**** BJT MODEL PARAMETERS
**** INITIAL TRANSIENT SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG С
NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE
( 1) 0.0000 ( 2) -.0012 ( 3) .0055 ( 4) -.0013
( 5) 12.0000 ( 6) -12.0000 (X_U1.6) -535.1E-09 (X_U1.7) .0055
VOLTAGE SOURCE CURRENTS
NAME CURRENT
V_Vi -9.221E-08
V_V- -1.337E-03
V_V+ -1.337E-03
TOTAL POWER DISSIPATION 3.21E-02 WATTS
Рис. 16.22. Выходной файл для фазосдвигающего устройства на базе ОУ uA741
Фазосдвигающее устройство с использованием идеального операционного усилителя
Простая схема фазосдвигающего устройства не требует использования компонента uA741 в Capture. Чтобы не усложнять анализ, предпочтительнее использовать схему на идеальном ОУ, представленную на рис. 5.3. Создайте проект с именем phshidel и используйте компонент VSIN для Vi, как в предыдущем примере. Коэффициент усиления для Е1 равен 200 000. Введите и сохраните схему, затем выполните анализ, аналогичный предыдущему. Получите графики входного напряжения V(1) и выходного V(4) и сравните ваши результаты с полученными при использовании uA741. Результаты должны быть почти идентичны. Эти графики показаны на рис. 16.24, и схема выходной листинг с распечатанными компонентами и псевдонимами показан на рис. 16.25.
Рис. 16.23. Фазосдвигающее устройство на базе идеального ОУ
Рис. 16.24. Временные диаграммы для фазосдвигающего устройства на базе идеального ОУ
**** 09/03/99 15:47:13 *********** Evaluation PSpice (Nov 1998) **************
** circuit file for profile: Phshidel
*Libraries: * Local Libraries :
* From [PSPICE NETLIST] section of pspiceev.ini file:
.lib nom.lib
*Analysis directives:
.TRAN 0 2ms 0 1us
.PROBE
*Netlist File:
.INC "phshidel-SCHEMATIC1.net"
*Alias File:
**** INCLUDING phshide1-SCHEMATIC1.net ****
* source PHSHIDEL
R_RL 4 0 4.8k
R_R3 1 3 15.9k
R_R2 2 4 100k
R_R1 1 2 100k
V_Vi 1 0
+SIN 0 2V 1kHz 0 0 0 C_C1 3 0 0.01uF
R_Ri 3 2 1G
E_E1 4 0 3 2 200E3
**** RESUMING phshidel-SCHEMATIC1-Phshid1.sim.cir ****
.INC "phshidel-SCHEMATIC1.als"
**** INCLUDING phshide1-SCHEMATIC1.als ****
.aliases
R_RL RL(1=4 2=0 )
R_R3 R3(1=1 2=3 )
R_R2 R2(1=2 2=4 )
R_R1 R1(1=1 2=2 )
V_Vi Vi(+=1 -=0 )
C_C1 C1(1=3 2=0 )
R_Ri Ri(1=3 2=2 )
E_E1 E1(3=4 4=0 1=3 2=2 )
_ _(1=1)
_ _(3=3)
_ _(2=2)
_ _(4=4)
.ENDALIASES
**** RESUMING phshidel-SCHEMATIC1-Phshid1.sim.cir ****
.END
Рис. 16.25. Выходной файл для фазосдвигающего устройства на базе идеального ОУ
17. Другие темы в Capture
Пользователю PSpice и Capture могут быть интересны и другие темы. Некоторые из них, однако, чаще используются в коммерческой версии Capture, например, редактор Stimulus.
Редактор Stimulus
В PSpice используются различные формы (stimuli) напряжений или токов. Формы напряжения, представляемые синусоидой, экспонентой, прямоугольными импульсами, кусочно-линейной функцией (PWL), квазигармоникой с модулируемой частотой, рассматривались в последнем разделе главы 4. Для краткого знакомства с методикой применения редактора Stimulus в Capture, рассмотрим источник синусоидального напряжения, который имеет эту форму
sin(<vo> <va> <f> <td> <df> <phase>),
где vo — напряжение смещения, va — амплитуда напряжения, f — частота, td — запаздывание, df — коэффициент затухания и phase — начальная фаза синусоидального сигнала. В PSpice команда ввода выглядит как
V 1 0 sin (0.3V 1V 500Hz 0 500 0)
Эта команда использовалась в примере главы 4 (см. полученный в результате график на рис. 4.30). С другой стороны, синусоидальный источник тока можно было бы ввести как
I 1 0 sin(0.2А 0.75А 60Hz 0 0 90)
Здесь первый параметр io — ток смещения, второй параметр ia — амплитуда тока, а остальные параметры не отличаются от приведенных в команде для источника напряжения.
Редактор Stimulus программы Capture разрешает пользователю просмотреть график заданного сигнала на экране до того, как он будет использован в схеме.
Это справедливо для всех форм напряжения, которые поддерживаются OrCAD PSpice. Однако редактор Stimulus демонстрационной версии можно использовать только для функции sin().
В качестве простого примера начнем новый проект с именем stimcase и вызовем компонент VSTIM из библиотеки SOURCSTM для формирования синусоидального напряжения. Вставьте в схему последовательную цепочку из R=1,5 Ом и L=5,3 мГн, как на рис. 2.1. Выберите свойства реализации источника напряжения (implementation) и назовите его Vsin. Затем выберите символ для формы и из главного меню выберите Edit, PSpice Stimulus. Появится окно Stimulus Editor. Если вы используете демонстрационную версию, то сможете устанавливать в этом окне атрибуты только для синусоидальной формы. Окно для установки атрибутов SIN() показано на рис. 17.1 и должно быть заполнено так, как в приведенном примере. Установите следующие значения: Offset value=2 В, Amplitude=1,5 В, Frequency(Hz)= 0 Гц, Time delay(с)=0, Damping factor(1/c)=0 и Phase angle(градусы)=90. После установки значений в окне предварительного просмотра появится диаграмма синусоидального напряжения. Оно должно иметь максимальное значение 3,5 В и минимальное 0,5 В, создавая значение двойной амплитуды 3 В (или амплитуду 1,5 В), постоянную составляющую, равную 2 В, и начальный фазовый угол 90°.
Рис. 17.1. Окно для установки атрибутов синусоидального сигнала
Когда вы нажмете OK, закрывая окно SIN Attribute, появится запрос, хотите ли вы сохранить изменения (ответьте «да») и модифицировать схемное решение (ответьте «да»). Подготовьте моделирование на PSpice, выбрав New Simulation Profile с именем Stimcas1 и выберите анализ переходных процессов во временной области для интервала в 40 мс с максимальным размером шага 40 мкс. Проведите моделирование и получите в Probe графики V(1), V(2) и I(R) на одном экране, как показано на рис. 17.2. В начале графика входное напряжение имеет значение 3,5 В, как и при предварительном просмотре формы. Другие кривые искажены из-за переходного процесса. Выберите момент, когда V(1) находится в максимуме при t=16,68 мс, затем найдите момент, когда в максимуме находится ток при t=19,143 мс. Отметьте, что ток отстает от приложенного напряжения на 2,463 мс, что соответствует 53,1°. Результаты не отличаются от полученных в соответствующем примере из главы 2.
Рис. 17.2. Временные диаграммы, полученные с использованием Stimulus Editor
В качестве упражнения убедитесь, что ток имеет величину 0,6015 А, а напряжение на катушке индуктивности равно 1,1933 В. Отметим, что в представленном примере величина входного напряжения составляет 1,5 В, в то время как в первом примере из главы 2 оно было равно 1,0 В.
**** 10/10/99 11:38:45 *********** Evaluation PSpice (Nov 1998) **************
** circuit file for profile: Stimcas1
**** CIRCUIT DESCRIPTION
*Libraries:
