Неинвертирующие усилители на идеальных операционных усилителях

Неинвертирующие усилители на идеальных операционных усилителях

Используйте Capture, чтобы создать новый проект с именем idealop. Схема должна быть такой же, как на рис. 5.4 (неинвертирующий усилитель на идеальном ОУ). Источник напряжения, управляемый напряжение Е имеет в PSpice четыре полюса и подключен, как показано на рис. 16.1. Задайте V_s=1 В, R_i=1 ГОм, R₁=1 кОм, R₂=1 кОм и коэффициент усиления E₁ в 200 000 как в примере в главе 5. Для простоты выберите источник напряжения типа VDC.

Рис. 16.1. Идеальный ОУ в Capture

Подготовьте моделирование на PSpice, выбрав анализ параметров смещения в новой конфигурации моделирования с именем idealops. Проверьте поле (.ОР) с детальной информацией о параметрах смещения и поле (.TF) для получения коэффициента передачи в режиме малого сигнала от входного источника V_s на выход (переменная V(3)). Проведите моделирование, проверьте ошибки в выходном файле, затем распечатайте часть выходного файла, показанную на рис. 16.2. Результаты должны быть идентичны полученным в главе 5: V(1)=1,0000 В, V(2)=1,0000 В, V(3)=9,9995 В, через V_s протекает пренебрежимо малый ток в -5,000Е-14 А. Вспомним, что отрицательное значение тока означает, что положительный ток проходит в направлении от положительного полюса источника. Отношение V(3)/V_Vs=1,000Е+01 означает, что напряжение на узле 3 равно 10 В, однако здесь отношение округлено, более точным является приведенное ранее значение.

**** 10/05/99 15:57:25 *********** Evaluation PSpice (Nov 1998) **************

** circuit file for profile: idealops

*Libraries:

* Local Libraries :

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

.lib nom.lib

*Analysis directives:

.OP

.TF V([3]) V_Vs

.PROBE

*Netlist File:

.INC "idealop-SCHEMATIC1.net"

*Alias File:

**** INCLUDING idealop-SCHEMATIC1.net ****

* source IDEALOP

E_E1 3 0 1 2 200E3

R_R2 3 2 9k

R_R1 2 0 1k

R_Ri 1 2 1G

V_Vs 1 0 1V

**** RESUMING idealop-SCHEMATIC1-idealops.sim.cir ****

.INC "idealop-SCHEMATIC1.als"

**** INCLUDING idealop-SCHEMATIC1.als

**** .ALIASES

E_E1 E1(3=3 4=0 1=1 2=2 )

R=R2 R2(1=3 2=2 )

R_R1 R1(1=2 2=0 )

R_Ri Ri(1=1 2=2 )

V_Vs Vs(+-1 -=0 )

_    _(1=1)

_    _(2=2)

_    _(3=3)

_    _(4=4)

.ENDALIASES

**** RESUMING idealop-SCHEMATIC1-idealops.sim.cir ****

.END

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

NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE

( 1) 1.0000  ( 2) 1.0000  ( 3) 9.9995

VOLTAGE SOURCE CURRENTS

NAME  CURRENT

V_Vs -5.000E-14

TOTAL POWER DISSIPATION 5.00E-14 WATTS

**** VOLTAGE-CONTROLLED VOLTAGE SOURCES

NAME      E_E1

V-SOURCE  1.000E+01

I-SOURCE -1.000Е-03

**** SMALL-SIGNAL CHARACTERISTICS

V(3)/V_Vs = 1.000E+01

INPUT RESISTANCE AT V_Vs = 2.000E+13

OUTPUT RESISTANCE AT V(3) = 0.000E+00

Рис. 16.2. Выходной файл для идеального ОУ

Необходимо дополнить рис. 16.1, отметив на нем направления токов и согласовав знаки так, чтобы выполнялся закон Кирхгофа. Например, поскольку V_2,0=1 В, ток через R₁ должен быть равен 1 мА и направлен по стрелке на рис. 16.1. Поскольку V_3,2=V(3)–V(2)=9,9995 В–1,0000 В=8,9995 В, ток через R₂=1 мА (округленное значение) и проходит в указанном на рис. 16.1 направлении. Отметим также, что V_1,2=0 В (округленное значение), поскольку R₁=1 ГОм. Как и ожидалось, входное сопротивление очень велико, а выходное сопротивление почти равно нулю.