Временные диаграммы

Временные диаграммы

Чтобы получить временные диаграммы входного и выходного напряжений, необходимо слегка изменить входной файл. Как и в предыдущем примере, будет использовано синусоидальное входное напряжение:

Vi 1 0 sin (0 0. 5V 5kHz)

Наряду с анализом переходных процессов выполним и гармонический анализ. Проведем моделирование и используем Probe, чтобы получить графики v(3), i(Rd) и v(1). Результаты должны совпадать с приведенными на рис. 11.16. Используем режим курсора, чтобы найти максимальное значение выходного напряжения. Хотя значения каждого из максимумов слегка различаются из-за того, что график отражает переходной процесс, третий максимум равен 9,3188 В постоянная составляющая напряжения равна 7,8272 В. Для максимального значения переменной составляющей это дает значение 1,4916 В, которое близко к переменной составляющей, показанной в предыдущем анализе, и подтверждает коэффициент усиления по напряжению, равный 3.

Рис. 11.16. Входные и выходные сигналы для схемы на рис. 11.14

Изменения в схемном файле показаны в выходном файле (рис. 11.17). Обратите внимание, что выходное напряжение содержит небольшую вторую гармонику, общее гармоническое искажение слегка превышает 0,5%. Постоянная составляющая выходного напряжения равна 7,819 В, что лишь ненамного отличается от напряжения покоя для узла 3.

n-Channel Power MOSFET Amplifier, Fourier analysis

VDD 4 0 18V

vi 1 0 sin(0 0.5V 5kHz)

R1 4 2 330k

R2 2 0 220k

Rd 4 3 2

Rs 5 0 0.S

Cb 1 2 15uF

Cs 5 0 15uF

MFET 3 2 5 5 IRF150

.DC VDD 12V 12V 12V

.OP

.OPT nopage nomod

.TRAN 0.02ms 0.6ms

.PROBE

.FOUR 5kHz v(3)

.LIB EVAL.LIB

.END

NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE

( 1) 0.0000  ( 2) 7.2000  ( 3) 7.8271  ( 4) 18.0000

( 5) 2.5432

VOLTAGE SOURCE CURRENTS

NAME CURRENT

VDD -5.086E+00

vi   0.000E+00

TOTAL POWER DISSIPATION 9.16Е+01 WATTS

**** INITIAL TRANSIENT SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG С

VOLTAGE SOURCE CURRENTS

NAME CURRENT

VDD -5.086E+00

vi   0.000E+00

TOTAL POWER DISSIPATION 9.16Е+01 WATTS

**** FOURIER ANALYSIS TEMPERATURE = 27.000 DEG С

FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE V(3)

DC COMPONENT = 7.819569E+00

HARMONIC FREQUENCY FOURIER   NORMALIZED PHASE     NORMALIZED

NO       (HZ)      COMPONENT COMPONENT  (DEG)     PHASE (DEG)

1        5.000E+03 1.490E+00 1.000E+00 -1.703E+02 0.000E+00

2        1.000E+04 7.816E-03 5.246E-03  1.286E+02 2.989E+02

3        1.500E+04 3.212E-04 2.156E-04 -1.040E+02 6.630E+01

4        2.000E+04 1.882E-04 1.263E-04 -8.023E+01 9.005E+01

5        2.500E+04 1.502E-04 1.008E-04 -7.562E+01 9.465E+01

6        3.000E+04 1.972E-04 1.323E-04 -7.245E+01 9.782E+01

7        3.500E+04 1.758Е-04 1.180Е-04 -1.008E+02 6.944E+01

8        4.000E+04 4.582E-05 3.075E-05 -3.885E+01 1.314E+02

9        4.500E+04 1.703E-04 1.143Е-04 -3.659E+01 1.337E+02

TOTAL HARMONIC DISTORTION = 5.257215E-01 PERCENT

Рис. 11.17. Выходной файл с результатами анализа схемы на рис. 11.14, включая гармонический анализ