Источник напряжения, управляемый напряжением

Источник напряжения, управляемый напряжением

Источник напряжения, управляемый напряжением (ИНУН — VDVS) был представлен в главе 1 (рис. 1.21). Вспомним, что для источников этого типа используется символ Е. В этом примере строка, описывающая Е, выглядит как

Е 3 0 2 0 2

Первые два числа (3 0) указывают, что зависимый источник включен между узлами 3 (+) и 0 (-). Следующая пара чисел (2 0) относится к двум узлам, на которых формируется управляющее напряжение. Таким образом, значение Е является функцией напряжения V_a между узлами 2 и 0. Последнее число в строке, описывающей Е (также равное 2), представляет собой масштабный множитель, увеличивающий значение V2,0 до двух Е. Преобразуем эту информацию PSpice в данные для OrCAD. К сожалению, обычный символ для зависимого источника не применяется для этой цели в OrCAD. Символом будет квадратное поле с двумя полюсами слева и двумя полюсами справа.

Выберем в OrCAD команды File, New Project, чтобы нарисовать схему. Введите имя Vcontrol, убедитесь, что выбран маркер Analog и что адрес папки c:spice. Начните создание схемы, показанной на рис. 14.12, с выведения на рабочее поле резисторов R₁=250 Ом и R₂=1 кОм. Затем поместите Е, потом R₃=40 Ом и R_L=100 Ом. (Эти значения такие же, как на рис. 1.21). Круг в прямоугольном поле представляет два полюса Е как в PSpice, а выводы с символами «плюс» и «минус» в поле слева должны быть подключены к узлам управляющего напряжения, которое в данном случае снимается с резистора R₂. Подключите остальную часть схемы, затем дважды щелкните на поле Е. Наберите коэффициент усиления «2» и введите на дисплее имя и значение. После того как вы введете значения для всех компонентов, ваша схема должна такой, как на рис. 1.21. Сохраните рисунок перед продолжением анализа.

Рис. 14.12. Источник напряжения, управляемый напряжением

В главном меню выберите PSpice, New Simulation Profile, используйте имя Vcontrol1. На вкладке Analysis окна Simulation Settings установите тип анализа Bias Point и опциях Output File Option: выберите «Include detailed bias point information for nonlinear controlled sources and semiconductors (.OP)». Эта опция вводит директиву .OP в анализ (рис. 14.13). Теперь выполните моделирование, выбрав PSpice, Run из главного меню.

Рис. 14.13. Установки моделирования для Vcontrl1

Проверьте выходной файл на наличие ошибок, затем закройте его и используйте текстовый редактор для распечатки результатов. Выходной файл показан на рис. 14.14. Сравните с ним ваши результаты. Напряжения узлов легко проверить с помощью ручного расчета. Отметим, что без включения команды .ОР информация, выведенная под заголовком VOLTAGE-CONTROLLED VOLTAGE SOURCE (источники напряжения, управляемые напряжением), не была бы отображена.

**** 09/23/99 21:16:56 *********** Evaluation PSpice (Nov 1998) **************

** circuit file for profile: Vcontrl1

*Libraries:

* Local Libraries :

* From [PSPICE NETLIST] section of pspiceev.ini file:

.lib nom.lib

*Analysis directives:

.OP

.PROBE

*Netlist File:

.INC "vcontrol-SCHEMATIC1.net"

*Alias File:

**** INCLUDING vcontrol-SCHEMATIC1.net ****

* source VCONTROL

E_E1 3 0 2 0 2

R_R4 4 0 100

R_R3 3 4 40

R_R2 2 0 1k

R_R1 1 2 250

V_V1 1 0 10V

**** RESUMING vcontrol-SCHEMATIC1-Vcontrl1.sim.cir ****

.INC "vcontrol-SCHEMATIC1.als"

**** INCLUDING vcontrol-SCHEMATIC1.als ****

.ALIASES

E_E1 E1(3=3 4=0 1=2 2=0 )

R_R4 R4(1=4 2=0 )

R_R3 R3(1=3 2=4 )

R_R2 R2(1=2 2=0 )

R_R1 R1(1=1 2=2 )

V_V1 V1(+=1 -=0 )

_    _(1=1)

_    _(2=2)

_    _(3=3)

_    _(4=4)

.ENDALIASES

**** RESUMING vcontrol-SCHEMATIC1-Vcontrl1.sim.cir ****

.END

file for profile: Vcontrl1

**** SMALL SIGNAL BIAS SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG С

NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE

( 1) 10.0000 ( 2) 8.0000  ( 3) 16.0000 ( 4) 11.4290

VOLTAGE SOURCE CURRENTS

NAME CURRENT

V_V1 -8.000E-03

TOTAL POWER DISSIPATION 8.00E-02 WATTS

**** VOLTAGE-CONTROLLED VOLTAGE SOURCES

NAME     E_E1

V-SOURCE 1.600E+01

I-SOURCE -1.143Е-01

Рис. 14.14. Выходной файл с результатами анализа источника ИНУН

Сравним директиву из netlist

Е_Е1 3 0 2 0 2

с директивой, описываемой псевдонимами (ALIASES):

E_E1 E1(3=3 4=0 1=2 2=0)

Последняя команда задает номера четырех полюсов (первые номера каждой пары, то есть 3, 4, 1 и 2). Очевидно, что полюсы 3 и 4 находятся справа, а полюсы 1 и 2 слева на условном обозначении Capture для Е. Так как мы нумеровали узлы Е слева как 2, 0 и справа как 3, 0 (используя команды Place, Alias), команда псевдонимов задает соответствие. Если вы разберетесь в этой системе соответствий, то расположение и маркировка различных выводов не вызовут у вас никаких сомнений.

Почему необходимо использовать четырехполюсник, чтобы представить зависимый источник? Стандартное условное обозначение (ромб), имеющее только два полюса, не годится для Capture, поскольку в этой программе все связи должны быть отображены графически. Поэтому условное обозначение для Capture должно, кроме выходных полюсов зависимого источника Е, содержать входные полюса, используемые для управления.