С двумя источниками напряжения
С двумя источниками напряжения
На рис. 1.6 показана схема с двумя источниками напряжения. Хотя схема не слишком сложна, для нахождения токов и напряжений в ней требуется немало усилий. Мы предполагаем, что вы не будете применять метод контурных токов или узловых потенциалов, хотя в дальнейшем мы будем использовать и эти методы. Применим другую, во многом интуитивную методику, в которой определяются воздействия от каждого источника питания порознь[4]. Для этого нужно рассчитать цепь а с источником V1 при неактивном (закороченном) источнике V2, а затем цепь b с активным источником V2 при неактивном источнике V1.
Рис. 1.6. Схема с двумя источниками напряжения
Нарисуйте исходную схему, а также схемы а и b. Найдите напряжения узла 2 в каждой из схем а и b. После этого проверьте полученные результаты, должно получиться V2(a)=6,75 В, V2(b)=5,06 В. Согласно принципу наложения (суперпозиции) действительное напряжение на узле 2 равно сумме этих двух значений, то есть 11,81 В.
Можно найти ток источника V1 из выражения:
Принцип суперпозиции применяется в цепях, содержащих линейные резисторы и более одного источника питания, однако при трех и более источниках вычисления могут оказаться долгими и утомительными.
Вот здесь Spice и оказывается очень полезным, существенно облегчая вашу работу. Входной файл выглядит следующим образом:
Circuit with Two Voltage Circuit
V1 1 0 20V
V2 3 0 12V
R1 1 2 100
R2 2 3 80
R3 2 0 140
.OP
.OPT nopage .TF V(2) V1 .END
Результат на PSpice дает V(2)=11,807 В, в точном соответствии с расчетом методом наложения. Ток источника V1 дает в PSpice значение -8.193Е-2. Минус означает, что ток во внешней цепи идет от положительного полюса источника V1. Что означает приведенное в выходном файле входное сопротивление? Это сопротивление, которое «видит» источник V1 при замкнутом источнике V2. Оно образуется резистором в 80 Ом, подключенным параллельно резистору в 140 Ом, и подключением этой цепочки последовательно с резистором в 100 Ом, что дает входное сопротивление RBX=150,9 Ом.
А можете ли вы объяснить, что такое выходное сопротивление? Вспомним, что согласно команде .TF выходной переменной считается V(2).
Нарисуйте схему выходного сопротивления относительно узлов 2 и 0 при закороченных источниках питания. При этом получится цепочка из резисторов R1, R2, R3, включенных параллельно. Легко проверить, что сопротивление такой цепочки составляет 33,7 Ом, (что соответствует результатам на рис. 1.7).
**** 07/26/05 15:40:49 *********** Evaluation PSpice (Nov 1999) *************
Circuit with Two Voltage Circuit
**** CIRCUIT DESCRIPTION
V1 1 0 20V
V2 3 0 12V
R1 1 2 100
R2 2 3 80
R3 2 0 140
.OP
.OPT nopage
.TF V(2) V1
.END
**** SMALL SIGNAL BIAS SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG С
NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE
( 1) 20.0000 ( 2) 11.8070 ( 3) 12.0000
VOLTAGE SOURCE CURRENTS
NAME CURRENT
V1 -8.193E-02
V2 -2.410E-03
TOTAL POWER DISSIPATION 1.67E+00 WATTS
**** OPERATING POINT INFORMATION TEMPERATURE = 27.000 DEG С
**** SMALL-SIGNAL CHARACTERISTICS
V(2)/V1 = 3.374E-01
INPUT RESISTANCE AT V1 = 1.509E+02
OUTPUT RESISTANCE AT V(2) = 3.374E+01
Рис. 1.7. Выходной файл при моделировании схемы на рис. 1.6
Данный текст является ознакомительным фрагментом.