Симметричный мультивибратор
Симметричный мультивибратор
Симметричный мультивибратор с коллекторными связями представляет собой автогенератор. Эта схема может быть трудна для анализа на PSpice, поскольку при некоторых наборах параметров процесс итераций может не сходиться. На рис. 10.25 представлена симметричная схема, содержащая два транзистора BJT с коэффициентом усиления hFE=80. Мы можем вычислить период колебания по формуле
Т = 0,6930(R1C1 + R2C2) = 1,386RC.
Рис. 10.25. Мультивибратор с коллекторными связями
Примем для параметров схемы соотношения R1=R2=R и С1=С2=С при использовании стандартных значений для резисторов и конденсаторов R=56 кОм и С=100 пФ. Для нашего примера это дает значения периода Т=7,762 мкс и частоты f=128,8 кГц. Входной файл:
Astable Multivibrator
VCC 5 0 5V
RC1 5 1 1k
RC2 5 2 1k
R1 5 3 56k
R2 5 4 56k
C1 1 4 100pF
C2 2 3 100pF
Q1 1 3 0 QN
Q2 2 4 0 QN
.MODEL QN NPN (IS = 1E-12 BF = 80 BR=1 TF = 0.2ns TR=5ns)
.NODESET V(1)=0 V(3)=0
.OP
.OPT nopage
.PRINT DC 1(RC1) I(RC2) I(R1) I(R2)
.TRAN 0.18us 18us
.PROBE
.END
Заслуживает обсуждения команда .TRAN. Поскольку период, как известно, составляет немногим более 7 мкс, анализ должен проводиться на интервале до 20 мкс, чтобы дать колебаниям установиться. Когда использовалось время 20 мкс, итерации не сходились и графики были неверными. Попытки использовать другой шаг также были неудачны. Однако существуют некоторые комбинации, при которых получаются удовлетворительные результаты. Например, интервал 18 мкс при шаге 0,18 мкс дает хорошие результаты. Временная диаграмма для напряжения на коллекторе показана на рис. 10.26, для напряжения на базе — на рис. 10.27. При использовании курсора вы можете убедиться, что Т=7,865 мкс и, соответственно, f=127 кГц. Эти значения близки к значениям, полученным нами при расчете. Напряжения смещения для малосигнального режима и начальные значения для напряжений в переходном процессе показаны в выходном файле (рис. 10.28).
Рис. 10.26. Напряжения на коллекторах транзисторов для схемы на рис. 10.25
Рис. 10.27. Напряжения на базах транзисторов для схемы на рис. 10.25
Astable Multivibrator
VCC 5 0 5V
RC1 5 1 1k
RC2 5 2 1k
R1 5 3 56k
R2 5 4 56k
C1 1 4 100pF
C2 2 3 100pF
Q1 1 3 0 QN
Q2 2 4 0 QN
.MODEL QN NPN(IS=1E-12 BF=80 BR=1 TF=0.2ns TR=5ns)
.NODESET V(1)=0 V(3)=0
.OP
.opt nopage
.PRINT DC I(RC1) I(RC2) I(R1) I(R2)
.TRAN 0.18us 18us
.PROBE
.END
**** BJT MODEL PARAMETERS
QN
NPN
IS 1.000000E-12
BF 80
NF 1
BR 1
NR 1
TF 200.000000E-12
TR 5.000000E-09
NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE
( 1) .1452 ( 2) .1452 ( 3) .5770 ( 4) .5770
( 5) 5.0000
VOLTAGE SOURCE CURRENTS
NAME CURRENT
VCC -9.868E-03
TOTAL POWER DISSIPATION 4.93E-02 WATTS
**** BIPOLAR JUNCTION TRANSISTORS
NAME Q1 Q2
MODEL QN QN
IB 7.90E-05 7.90E-05
IС 4.85E-03 4.85E-03
VBE 5.77E-01 5.77E-01
VBC 4.32E-01 4.32E-01
VCE 1.45E-01 1.45E-01
BETADC 6.15E+01 6.15Е+01
BETAAC 7.97E+01 7.97E+01
**** INITIAL TRANSIENT SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG С
NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE
( 1) .1452 ( 2) .1452 ( 3) .5770 ( 4) .5770
( 5) 5.0000
VOLTAGE SOURCE CURRENTS
NAME CURRENT
VCC -9.868E-03
TOTAL POWER DISSIPATION 4.93E-02 WATTS
Рис. 10.28. Выходной файл с результатами анализа схемы на рис. 10.25
Данный текст является ознакомительным фрагментом.