Simulator analogic bazat pe programul PSpice
1. INTRODUCERE
Proiectarea circuitelor electronice necesitǎ metode precise de evaluare a performantelor circuitelor electrice. Datoritǎ complexitǎtii circuitelor integrate moderne,analiza asistatǎ de calculator a circuitelor este esentialǎ si poate furniza informatii despre performanta circuitului.
Analiza asistatǎ de calculator permite :
1.Evaluarea efectelor variatiilor componentelor de circuit ca rezistoare,tranzistoare,transformatoare,etc.
2.Urmǎrirea imbunatǎtirii sau degradǎrii performantelor.
Evaluarea efectelor zgomotului si distorsiunii semnalului fǎrǎ instrumente de masǎ scumpe.
4.Analiza senzitivitǎtii pentru a determina limitele permisibile datorate tolerantelor valorilor parametrilor componentelor pasive sau active de circuit .
5.Analiza Fourier fǎrǎ a utiliza analizoare de semnal scumpe.
6.Evaluarea efectelor componentelor neliniare asupra performantelor circuitului.
7.Optimizarea proiectarii circutelor electronice in functie de parametrii componentelor .
SPICE este un program de uz general care simuleazǎ circuite electronice.
Poate realiza diferite analize ale circuitelor electronice, cum ar fi : determinarea punctelor de functionare ale tranzistoarelor, rǎspunsul in domeniul timp, rǎspunsul in domeniul frecventǎ la semnal mic, etc. SPICE contine modele pentru elementele de circuit comune (atat pasive cat si active ) si este capabil sǎ simuleze cea mai mare parte a circuitelor electronice. Este un program versatil, utilizat in industrie , cercetare-proiectare , universitǎti.
Acronimul SPICE provine de la Simulation Program with Integrated Circuits Emphasis.
PSpice este un membru al familiei SPICE avand originea in simulatorul SPICE 2 .A fost realizat de cǎtre firma MicroSim.
Pspice este la fel de folositor pentru simularea tuturor tipurilor de circuite pentru o gamǎ largǎ de aplicatii. Un circuit este descris prin instructiuni stocate intr-un fisier de circuit. Acesta este citit de simulator. Fiecare instructiune este independentǎ de celelalte si nu interactionezǎ cu celelalte.
1.1. Limitǎriale Pspice
PSpice are urmǎtoarele limitǎri:
Versiunea studentiascǎ este limitatǎ la circuite cu maximum 10 tranzistoare . Versiunea profesionalǎ poate simula circuite cu maximum 200 de tranzistoare bipolare sau 150 MOSFET .
Programul nu este interactiv. Circuitul nu poate fi analizat pentru diferite valori ale parametrilor fǎrǎ a edita din nou instructiunile fisierului de circuit .
PSpice nu furnizeazǎ o metodǎ iterativǎ de rezolvare: dacǎ iesirea este specificatǎ .PSpice nu poate fi utilizat pentru a sintetiza valorile elementelor de circuit .
Impedanta de intrare nu poate fi determinatǎ direct fǎrǎ a rula post-procesorul grafic Probe .
Versiunile PC necesitǎ 512 kbytes de RAM .
Analiza distorsiunilor nu este disponibilǎ .
Impedanta de esire a unui circuit nu poate fi printatǎ sau plotatǎ direct .
2. DESCRIERA CIRCUITULUI
PSpice este un program de analizǎ a circuitelor de uz general , care poate fi aplicat la simularea si calculul performantelor circuitelor electronice . Circuitul trebuie specificat in urmatorii termeni : numele elementelor , valorile elementelor , noduri , parametri , si surse . Descrierea si analiza unui circuit necesitǎ specificarea urmǎtoarelor elemente :
-noduri;
-valorile elementelor ;
-elementele de circuit ;
-modelele componentelor ;
-surse;
-tipuri de analize ;
-variabile de esire ;
-comenzile de esire PSpice ;
-formatul fisierului de circuit ;
-formatul fisierului de iesire .
Noduri
Fiecare nod primeste un numǎr. Elementele de circuit sunt conectate intre noduri . Numerele nodurilor intre care este conectat un element de circuit sunt specificate dupǎ numele elementului . numerele nodurilor tbuie sǎ fie intregi intre 0 si 9999 . Numerele nodurilor nu trebuie sǎ fie secventiale . nodul 0 este predefinit ca nod de masǎ . Fiecare nod trebuie sǎ la cel putin douǎ elemente si trebuie sǎ aparǎ de cel putin douǎ ori in fisierul de circuit .
Fiecare nod trebuie sǎ aibǎ ocale de c.c. cǎtre masǎ . Aceastǎ conditie se poate realiza prin conectarea unor rezistoare de valoare foarte mare .
2.2. Valorile elementelor
Valoarea unui element de circuit este scrisǎ dupa nodurile intre care este conectat elementul . Valorile sunt scrise in notatia standard virgulǎ mobilǎ , cu sufixe optionale de scalǎ si unitǎti de mǎsurǎ . Iatǎ cateva valori fǎrǎ sufixa permise de PSpice :
5 5. 5.0 5E+3 5.0E+3 5.E3
Exista douǎ tipuri de sufixe : sufixe de scalǎ si sufixe de unitǎti . Sufixele de scalǎ multiplicǎ numǎrul pe care il urmeazǎ .
Sufixele de scalǎ recunoscute de PSpice sunt :
F=1E-15 P=1E-12 N=1E-9 U=1E-6 MIL=25.4E-6
M=1E-3 K=1E3 MEG=1E6 G=1E9 T=1E12
Sufixele de unitǎti utilizate de frecvente sunt :
V=volt A=amper HZ=hertz OHM=ohm(Ω)
H=henry F=faraday DEG=degree
Primul sufix este totdeauna sufixul de scalǎ iar sufixul de unitate il urmeazǎ . In absenta sufixului de scalǎ , primul sufix poate fi un sufix de unitate . Sufixele de unitate sunt ignorate de PSpice .
2. Elemente de circuit
Elementele de circuit sunt identificate prin nume . Un nume trebuie sǎ inceapǎ cu o literǎ corespunzǎtoare elementului , dupǎ care poate contine fie litere fie numere . Numerele pot avea cel mult opt caractere . Urmǎtorul tabel aratǎ prima literǎ a elementelor de circuit si surselor .
Tabel 2.1.
Prima literǎ |
Elementul de circuit /sursǎ |
B |
MESFET cu GaAs |
C |
Capacitor |
D |
Diodǎ |
E |
Sursǎ de tensiune , comandatǎ in tensiune |
F |
Sursǎ de curent , comandatǎ in curent |
G |
Sursǎ de curent , comandatǎ in tensiune |
H |
Sursǎ de curent , comandatǎ in curent |
I |
Sursǎ independentǎ de curent |
J |
JFET (TEC-J) |
K |
Inductoare cuplate (TEC-J) |
L |
Inductor |
M |
MOS-FET (TEC-MOS) |
Q |
Tranzistor bipolar |
R |
Rezistor |
S |
Comutator comandat in tensiune |
V |
Sursǎ independentǎ de tensiune |
W |
Comutator comandat in curent |
Formatul pentru descrierea elementelor pasive este :
Nume element nodul+ nodul- valoare
unde curentul circulǎ de la N+ la N- .
2.4. Modele ale elementelor
Valorile unor elemente de circuit sunt dependente de alti parametri, cum ar fi conditia initialǎ la un inductor , capacitatea functie de tensiune , rezistenta functie de temperaturǎ .
Modelele se utilizeazǎ pentru a asigna valori diferitilor parametri ai elementelor de circuit .
Modelul pentru o sursǎ sinusoidalǎ este :
SIN (V0 VA FREQ)
2.5. Surse
Sursele de tensiune sau de curent pot fi dependente sau independente . O sursǎ independentǎ de curent sau tensiune poate fi DC , sinusoidalǎ , in impulsuri , exponentialǎ , polinomialǎ , liniarǎ pe portiuni sau modulatǎ in frecventǎ .
Formatul sursei este:
Nume sursǎ Nod+ Nod- Modelul sursei
in care curentul se presupune cǎ intrǎ in sursǎ pe la nodul pozitiv .
Deci ordinea nodurilor N+, N- este importantǎ .
2.6. Tipuri de analize
PSpice realizeazǎ diverse analize . Fiecare analizǎ este invocatǎ printr-o instructiune . De exemplu o instructiune care incepe cu .DC va determina o exploatare in curent continuu .
Tipurile de analize si comenzile corespunzǎtoare sunt urmǎtoarele :
Analize DC
Exploatarea DC a unei surse de tensiune / curent , a unui parametru de model sau a temperaturii .
Parametrizarea dispozitivului liniarizat (.OP).
Punctul de functionare DC (.OP).
Functia de transfer de semnal mic (echivalentul Thevenin) (.TH).
Senzitivitǎti de semnal mic (.sens).
Analiza tranzitorie
Rǎspunsul in domeniul timp (.TRAN).
Analiza Fourier (.FOUR).
Analiza de AC
Rǎspunsul in frecventǎ la semnal mic (.AC)
Analiza de zgomot (.NOISE)
Formatul pentru rǎspuns trazitoriu este:
.TRAN TSTEP TSTOP
TSTEP=incrementul de timp
TSTOP=momentul final
Exemplu: Instructiunea pentru rǎspuns tranzitoriu de la 0 la 3 ms cu un increment de 10 s:
.TRAN 10US 3MS
2.7. Comenzi de iesire PSpice
Cele mai comune forme de iesre sunt tabelele si ploturile .
Exploatarea DC, rǎspunsul in frecventǎ (.AC) , analiza de zgomot (.NOISE) , analiza tranzitorie (.TRAN) , pot produce iesiri sub formǎ de tabele sau ploturi .
Pentru tabele comanda este .PRINT iar pentru ploturi este .PLOT . Pentru grafice (pe dispay) comanda este .PROBE .
PROBE este un post procesor grafic al lui PSpice .
2.8. Formatul fisierelor de circuit
Dscrierea circuitului
Descrierea analizelor
Definirea esirilor
Sfarsitul programului
Note:
Prima linie , care este linia de titlu , poate contine orice tip de texte .
Ultima linie trebuie sǎ fie comanda (.END ).
Ordinea celorlalte linii nu este importantǎ.
Dacǎ o comandǎ este prea lungǎ poate fi continuatǎ pe linia urmǎtoare punand " + " pe urmǎtoarea linie .
O linie de comentariu poate fi inclusǎ oriunde cu " * " inainte .
Instructiunile pot fi scrise cu litere mari sau mici .
Nu existǎ indici : V1=V1 , V2=V2.
2.9. Formatul fisierelor de iesire
Stocheazǎ rezultatele simulǎrii cu PSpice . Are extensia .OUT . Iesirea circuitului : .CIR .
Iesirea contine patru pǎrti :
Semnalul treaptǎ poate fi reprezentat cu o sursǎ liniarǎ pe portiuni , descrisǎ in general prin :
PWL (T1 V1 T2 V2 ...Tn Vn) , unde Vn este tensiunea la momentul Tn .
DEFINIREA VARIBILELOR DE IESIRE
PSpice are douǎ tipuri de comenzi de iesire : .PRINT si .PLOT . Variabilele de iesire permise in aceste comenzi depind de tipurile de analizǎ : analizǎ de zgomot , analizǎ AC.
1. Explorarea DC si analiza tranzitorie
Utilizeazǎ tipuri similare de variabile de iesire . O variabilǎ de iesire poate fi asiguratǎ cu simbolul dispozitivului ( al elementului ) sau al terminalului unui dispozitiv , pentru a identifica dacǎ iesirea este cǎdere de tensiune sau curent pe dispozitiv .
Iesiri in tensiune
Pentru explorarea DC si analiza tranzitorie , tensiunile de iesire pot fi obtinute prin :
V ((nod)) -tensiunea la nodul (nod) in raport cu masa ;
V(N1, N2) -tensiunea la nodul N1 fatǎ de N2 :
V((nume )) -tensiunea pe un dispozitiv cu douǎ terminale ;
VX((nume)) -tensiunea pe terminalul X al dispozitivului cu trei terminale ;
VXY((nume)) -tensiunea intre terminalele X si Y ale dispozitivului ;
Iesiri de curent
2. Analiza AC
Variabelele de iesire sunt mǎrimi sinusoidale si sunt reprezentate prin numere complexe (amplitudine in dB , faze , parte realǎ si imaginarǎ - pentru o variabilǎ de iesire ) .
Sufixe folosite :M- amplitudine ; DB -amplitudine in dB ;
P-faze in grade ; R-partea realǎ ; I-partea imaginarǎ ;
Iesiri de tensiune
Expresiile pentru analize AC sunt similare celor de la analizele DC si tranzitoriu .
VP(Dn) - faza tensiunii pe dioda Dn ;
VCM(Q3) - magnitudinea tensiunii din colectorul tranzistorului Q3;
VDSP(M6) - faza tensiunii drenǎ sursǎ a tranzistorului MOS M6;
VBP(T1) - tensiunea la poarta B a tranzistorului T1 ;
VI(2,3) - partea imaginarǎ a tensiunii.
Iesiri de curent
Iesirile pentru analize AC sunt similare celor de la circuitele DC si tranzitoriu.Totusi sunt disponibili la curenti din urmǎtorul tabel :
Tabel 2.1
Prima literǎ |
Element |
C |
Capacitor |
I |
Sursǎ independentǎ de curent |
L |
Inductor |
R |
Rezistor |
T |
Linia de transmisie |
V |
Sursǎ independentǎ de tensiune |
Pentru toate celelalte elemente trebuie inseriatǎ o sursǎ de tensiune de valoare 0 pentru a calcula curentul printr-un dispozitiv.
Exemplu: Variabilǎ de iesire :
I (T1) - curentul de propagare de la poarta AG a liniei de transmisie T1.
Analiza de zgomot
Pentru analiza de zgomot variabilelel de iesire sunt predefinite astfel :
ONOISE - valoarea totalǎ RMS a zgomotului insumat la modul de iesire ;
INOISE - ONOISE echivalent la nodul de intrare ;
DB(ONOISE) - ONOISE in decibeli ;
DB(INOISE) - INOISE in decibeli.
Instuctiunea de iesire pentru analiza de zgomot :
.PRINT NOISE INOISE ONOISE
4. SURSE DE TENSIUNE SI DE CURENT
PSpice permite generarea semnalelor dependente sau independente de tensiune sau de curent . Sursele independente pot fi variabile in timp . Sursele neliniare pot fi modelate polinomial.
4.1. Modelarea surselor
Surse exponentiale
Forma de undǎ si parametri sunt prezentati in figura 4.1.1 si in tabelul 4.1.1.
Simbolul sursei exponentiale este EXP.
Forma generalǎ:
EXP( V1 V2 TRP TRC TFD TFC )
V1 si V2 trebuie specificate de utilizator ;
TRD - timp de intarziere la crestere ;
TFD - timp de intarziere la cǎdere .
Fig .4.1.1.
Tabel 4.1.1. Parametrii de model
Nume |
Semnificatie |
U.m. |
Valoare implicitǎ |
V1 |
Tensiune initialǎ |
V |
Nici una |
V2 |
Tensiunea pulsului |
V |
Nici una |
TRD |
Rise delay time |
s |
Ø |
TRC |
Rise time constant |
s |
TSTEP |
TFD |
Fall delay time |
s |
TRD + TSTEP |
TFC |
Fall time constant |
s |
TSTEP |
Instructiuni tipice:
EXP(0 1 2NS 20NS 60NS 30NS )
-V1 = 0V ; -V2 = 1V ; - TRD = 2NS; - TRC=20NS; TFD=60NS; TFC = 30NS.
Sursǎ in impulsuri
Forma de undǎ si parametri sursei sunt arǎtate in figura 4.1.2 si in tabelul4.1.2.
Simbolul sursei in impulsuri este PULSE.
Forma generalǎ:
.PULSE ( V1 V2 TD TR TF PW PER)
Figura 4.1.2.
Tabelul 4.1.2. Parametrii de model
Nume |
Semnificatie |
U.m |
Valoarea implicitǎ |
V1 |
Tensiunea initialǎ |
V |
Nici una |
V2 |
Tensiunea pulsatiei |
V |
Nici una |
TD |
Delay time |
s |
0 |
TR |
Rise time |
s |
TSTEP |
TF |
Fall time |
s |
TSTEP |
PW |
Pulse width |
s |
TSTOP |
PER |
Perioada |
s |
TSTOP |
Exemplu:
PULSE(-1 1 2NS 2NS 2NS 50NS 100NS).
Sursa liniarǎ pe portiuni
Un punct de pe o formǎ de undǎ poate fi descris prin ( Ti , Vi ) si fiecare pereche de valori ( Ti ,Vi ) specificǎ valorii sursei Vi la momentul Ti .Valoarea la momente intermediare e determinatǎ de PSpice prin interpretare liniarǎ .
Simbolul unei surse liniare este PWL.
Forma generalǎ:
PWL(T1 V1 T2 V2 ... TN VN).
Tabel 4.1. Parametrii de model:
Nume |
Semnificatie |
U.m |
Valoare implicitǎ |
Ti |
Timpul la un punct |
s |
Nici una |
Vi |
Tensiunea la un punct |
V |
Nici una |
Exemplu:
PWL(0 3 10US 3V 15US 6V 40US 2V 60US 2V).
Semnal sinusoidal modulat in frecventǎ
Simbolul sursei este SFFM(Single Frequency Fr.-Modulation)
Forma generalǎ :
SFFM (V0 VA FC MOD FS )
Tabel 4.1.4. Parametri de model
Nume |
Semnificata |
U.m |
Valoare implicitǎ |
VO |
Tensiunea de offset |
V |
Nici una |
VA |
Amplitudinea tensiunii |
V |
Nici una |
FC |
Frecventa purtǎtoare |
Hz |
1/TSTOP |
MOD |
Indice de mudulatie |
0 |
|
FS |
Frecventa semnalului |
Hz |
1/TSTOP |
VO si VA trebuie specificate de utilizator . TSTOP este durata analizei tranzitorii (.TRAN).Expresia analiticǎ a semnalului:
V=V0+VA*sin[(2 *FCt)+sin(2 *FSt)]
Exemplu:
SFFM(0 1V 30MEGHZ 5 5MEGHZ).
Surse sinusoidale
Simbolul sursei este SIN.
Forma generalǎ:
SIN( VO VA FREQ TD ALPHA THETA ).
Tabel 4.1.5.Parametri de model:
Nume |
Semnificatie |
U.m |
Valori implicite |
VO |
Tensiunea de offset |
V |
Nici una |
VA |
Tensiunea de varf |
V |
Nici una |
FREQ |
Frecventa |
Hz |
1/TSTOP |
TD |
Timp de intoarcere |
S | |
ALPHA |
Factor de atenuare |
1/s | |
THETA |
Defazaj |
Grade |
VO si VA trebuie specificate de utilizator.TSTOP e durata analizei tranzitorii (.TRAN). O sinusoidǎ atenuatǎ are expresia analitica:
V=V0+V1*e- *(t-td * sin[2 *f(t-td)-o]
si este este arǎtatǎ in figura urmǎtoare:
V0
Figura 4.1.5. Sinusoidǎ atenuatǎ
Exemple:
SIN(0 1V 10KHZ 10US 10ES)
SIN(1 5V 10KHZ 1ES 30DEG)
SIN(0 2V 10KHZ 30DEG)
SIN(0 2V 10KHZ).
Surse polinomiale
Simbolul sursei polinomiale sau neliniare este POLY(N) , unde N este numǎrul de dimensiuni ale polinomului. Valoarea implicitǎ a lui N este 1. Dimensiunile depind de numǎrul de surselor de comandǎ . Forma generalǎ a sursei este:
POLY(N) (Noduri de comandǎ) (Valorile coeficientilor)
Sursa comandata sau sursele de comandǎ pot fi tensiuni sau curenti.
Fie A,B si C cele trei variabile de comandǎ si Y sursa de iesire . Figura urmǎtoare aratǎ o sursǎ comandatǎ de A,B si C :
Figura 4.1.6.
Iesirea e de forma :
Y =f(A,B,C,..)
unde y poate fi tensiune sau curent ; A,B,C - tensiuni sau curenti
sau combinatii.
Pentru N=1, functia ia forma :
Y=P0+P1A+P2A2+P3A3+ . +PNAN
,unde P0,P1, . ,PN sunt valorile coeficientilor . Acesta e scris:
POLY NC1+ NC1 - P0 P1 P2 P3 . PN,
unde NC1 si NC2 sunt nodurile sursei de comandǎ A .
Pentru un polinom cu N=2, A si B surse de comandǎ, functia sursei comandate ia forma :
Y=P0 + P1A + P2B + P3A2 + P4AB + P5B2 + P6A3 + P7A2B +
P8AB2 + P9B3 + .
În PSpice ea este descrisǎ prin :
POLY(2) NC1+ NC1- NC2+ NC2- P0 P1 P2 P3 P4 + . P9.
Pentru N=3 , cu A,B,C ca surse de comandǎ , functia sursei comandate are forma:
Y= P0 + P1A +P2 B +P3C + P4 A2 + P5AB + P6AC + P7B2 +P8BC
+ P9C2 + P10A3 + P11 A2B + P12A2C + P13AB2 + P14ABC + P15AC2
+ P16B3 + P17B2C + P18 BC2 + P19 C3 + P20A4 + .
Se scrie :
POLY (3) NC1+ NC1- NC2+ NC2- NC3+ NC3-
+P1 P2 P3 P4 . PN
Exemple:
Y= 2V (10) atunci se scrie:
POLY 10 0 2.0
Y=V(3) + V(5) + [V(3)]2 + V(3)*V(5)
POLY(2) 3 0 5 0 0.0 1.0 1.0 1.0 1.0
Y=V(5) + [V(5)]2 + [V(5)]3 + [V(5)]4
POLY 5 0 0.0 1.0 1.0 1.0 1.0
Y=V(3) + V(5) + V(10) + [V(3)]2
Dacǎ I(VN) si I(VX) sunt curentii de comandǎ prin sursele VN si VX si y= I(VN) + I(VX) + [I(VN)]2 + I(VN)* I(VX),
atunci modelul este urmǎtorul:
POLY(2) VN VX 0.0 1.0 1.0 1.0 1.0
Sursele independente pot fi variabile in timp , curenti sau tensiuni.
a) -sursǎ de tensiune ; b)- sursǎ de curent;
Surse independente de tensiune
Forma instructiunii este :
V(Nume) N+ N- [ DC (Valoare)] [AC(Amplitudine)
+(Fazǎ) ] [(Valoare tranzitorie )] [PULSE] [SIN] [EXP]
+[PWL] [SPFM] [(Argumentele sursei)]
Sursa este setatǎ la valoarea DC in analiza DC , este setatǎ la valoarea AC in analiza AC . Formale dependente de timp sunt utilizate in analiza tranzitorie .
Exemple:
V1 15 0 6V
V2 15 0 DC 6V
VAC 5 6 AC 1V (faza = 0 grade)
VPULSE 10 0 PULSE (0 1 2NS 2NS 2NS 50NS +100NS)
VIN 25 22 DC 2 AC 1 30 SIN(0 2V 10KHZ)
Sursǎ independentǎ de curent
Simbolul unei surse independente de curent este I si forma sa generalǎ este :
I(Nume ) N+ N- [DC(Valoare)] [AC(Amplitudine )
+(Fazǎ)] [(Valoare tranzitorie)] [PULSE] [SIN] [EXP]
+[PWL] [SFFM] (Argumentele sursei)
Exemple:
I1 15 0 2.5MA
I2 15 0 DC 2.5MA
4.Surse dependente
Sunt patru tipuri de surse dependente:
1.Sursǎ de tensiune comandatǎ in tensiune :
2.Sursǎ de curent comandatǎ in tensiune ;
Sursǎ de curent comandatǎ in curent;
4.Sursǎ de tensiune comandatǎ in curent.
Sursǎ de tensiune comandatǎ in tensiune
Simbolul sursei,reprezentatǎ in figura urmǎtoare,este E:
Figura 4.1.Sursǎ de tensiune comandatǎ in tensiune
Formǎ sa liniarǎ este :
E<nume> N+ N- NC+ NC- ((castigul de +tensiune)valoare)
Forma sa nelinearǎ este:
E(nume) N+ N- [POLY(Valoare)] ((nodul de comandǎ
+)nod) ((nodul de comandǎ - )nod) (perechi) ((coeficienti
polinomiali) valoari)
Numǎrul nodurilor de comandǎ este dublul dimensiunii polinomului . Un anumit nod poate apare mai mult de o datǎ in nodurile de comandǎ , si cele de iesire pot coincide .
Exemple :
EAB 1 2 4 6 1.0
EVOLT 4 7 20 22 2ES
ENONLIN 25 40 POLY(2) 3 0 5 0 0.0 1.01 5 +1.2 1.7
E2 10 12 POLY 5 0 0.0 1.0 1.5 1.2 1.7
Note:
1. Sumǎ ENONLIN specificǎ o sumǎ de tensiuni cu nodurile 25 si 40 comandatǎ de V(3) si V(5). Valoarea sa este datǎ de :
y=V(3) + 1.5V(5) + 1.2[(V(3)]2 + 1.7V(3)V(5)
2. Sumǎ E2 specificǎ o sumǎ polinomialǎ intre nodul 10 si 12 comandatǎ de V(5):
y=V(5) + 1.5[V(5)]2 + 1.2[V(5)]3 + 1.7[V(5)]4
Sursǎ de curent comandatǎ in tensiune
Simbolul sursei,reprezentatǎ in figura urmǎtoare,este G:
Figura 4.2. Sursǎ de curent comandatǎ in tensiune
Forma liniarǎ:
G(nume) N+ N- NC+ NC- ((transconductanta )valoare)
Forma neliniarǎ:
G(nume) N+ N- POLY((valoare)) ((nod comandǎ+
+)nod) ((nod comandǎ - )nod) (perechi) ((coeficienti
+polinomiali) valori)
Exemple:
GAB 1 2 4 6 1.0
GNONLIN 25 40 POLY(2 3 0 5 0 0.0 1.0 1.5 +1.2 1.7
G2 10 12 POLY 5 0 0.0 1.0 1.5 1.2 1.7
Note:
1. GNONLIN este o sursǎ ploinomialǎ de curent de la 25 la 40 comandatǎ de V(3) si V(5) dupǎ relatia:
I=Y=V(3) + 1.5V(5) + 1.2 [ V(3) ]2 + 1.7V(3)*V(5)
2. Sursa G2 este o sursǎ polinomialǎ de curent de la 10 la 12 comandatǎ de V(5):
I=V(5) + 1.5[V(5)]2 + 1.2[ V(5)]3 + 1.7[V(5)]4
Sursǎ de curent comandatǎ in curent
Simbolul sursei,reprezentatǎ in figura urmǎtoare,este F:
Figura 4. Sursǎ de curent comandatǎ in curent
Forma sa liniarǎ:
F(nume) N+ N- VN (( castigul in curent)valoare)
Curentul de comandǎ circulǎ prin sursa independentǎ VN:
I=F*I(VN)
Forma neliniarǎ(polinomialǎ) este:
F(nume) N+ N- POLY((valoare)) VN1,VN2,VN3,.
+((coeficienti polinomiali)valori)
Numǎrul surselor de comandǎ trebuie sǎ fie egal cu numǎrul de dimensiuni al polinomului.
Exemple:
FAB 1 2 VIN 10
FAMP 13 4 VCC 50
FNONLIN 25 40 POLY VN 0.0 1.0 1.5 1.2 1.7
Notǎ:
Sursa nelinearǎ FNONLIN este o sursǎ de curent intre nodurile 25 si 40, comandatǎ de curentul prin VN.
Sursǎ de tensiune comandatǎ in curent
|
|
|
|
|
|
Figura 4.4. Sursǎ de tensiune comandatǎ in curent
Forma sa liniarǎ este:
H(nume) N+ N- ((transrezistenta) valoare)
Forma neliniarǎ :
H(nume) N+ N- POLY((valoare)) VN1,VN2,VN3, .
+((coeficienti polinimiali) valori)
Exemple:
HAB 1 2 VIN 10
HAMP 13 4 VCC 50
HNONLIN 25 40 POLY VN 0.0 1.0 1.5 1.2 1.7
Note:
Sursa HNONLIN este o sursǎ polinomialǎ de tensiune intre 25 si 40 comandatǎ de I(VN).
5. ELEMENTE PASIVE
5.1. Modelarea elementelor
Un model specificǎ un set de parametri ai unui element si este relizat in PSpice prin comanda .MODEL . Un acelasi model poate fi utilizat de unul sau mai multe elemente in acelasi circuit .
Forma generalǎ a instructiunii de model este :
.MODEL MNAME TYPE(P1=V1 P2=V2 . PN=VN)
MNAME este numele modelului si trebuie sǎ inceapǎ cu o literǎ . Desi nu este necesar este util ca litera sǎ simbolizeze elementul . Lista simbolurilor pentru elemente este prezentatǎ in tabelul urmǎtor:
Tabel 5.1.1. Lista simbolurilor cu elemente
Nume de tip (TYPE) |
Elementul |
RES |
Rezistor |
CAP |
Capacitor |
|
Inductor |
NPN |
TB de tip npn |
PNP |
TB de tip pnp |
NJF |
TEC - J cu canal n |
PJF |
TEC - J cu canal p |
NMOS |
TEC - MOS cu canal n |
PMOS |
TEC-MOS cu canal p |
GASFET |
TEC-MOS cu GAS , canal n |
VSWITCH |
Comutator comandǎ in tensiune |
ISWITCH |
Comutator comandǎ in curent |
CORE |
Miez magnetic neliniar |
D |
Diodǎ |
5.2. Temperatura de functionare
Temperatura de functionare pentru o analizǎ poate fi setatǎ la valoarea doritǎ prin comanda .TEMP . Forma generalǎ a instructiunii este:
.TEMP (una sau mai multe temperaturi ) valori)
Temperatura este exprimatǎ in grade Celsius. Dacǎ se specificǎ mai mult de o temperaturǎ , analiza se va realiza pentru fiecare temperaturǎ.
Parametrii de model sunt mǎsurati la temperatura nominalǎ (27 0C ), ce poate fi schimbatǎ prin optiunea TNOM din comanda .OPTIONS.
5. Elemente RLC
Relatiile tensiune curent pentru rezistor , inductor si capacitor sunt arǎtate in figura urmǎtoare:
i i N+ N+ N+ i
r
Figura 5.1.Relatii tensiune curent
Rezistorul
Simbolul pentru rezistor este R. Numele rezistorului trebuie sǎ inceapǎ cu litera R , instructiunea are forma generalǎ :
R(nume) N+ N- RNAME VALUE
Un rezistor nu are polaritate si ordinea nodurilor nu are importantǎ. Totusi , prin definirea nodurilor N+ si N- curentul prin rezistor va fi considerat ca avand sensul de la N+ la N-.
RNAME este numele modelului care defineste parametrii rezistorului
VALUE este valoarea nominalǎ a rezistentei.
Parametrii de model ai rezistentei sunt prezentati in tabelul urmǎtor:
Tabel 5.1. Parametrii de model rezistorului
Nume |
Semnificatie |
U.m. |
Valoare implicitǎ |
R |
Multiplicatorul rezistentei |
1 |
|
TC1 |
Coeficient de temperaturǎ liniar |
0C-1 |
0 |
TC2 |
Coeficient de temperaturǎ practic |
0C-2 |
0 |
TCE |
Coeficient de temperaturǎ exponential |
% / 0C |
0 |
Dacǎ RNAME este omis , VALUE este rezistenta in ohmi si poate fi pozitiǎ sau negativǎ dar nu zero.
Dacǎ RNAME este inclus dar lipseste TCE , rezistenta este o
functie de temperatura datǎ de relatia:
RES = VALUE *R * [ 1 + TC1 * (T-T0) + TC2 * (T-T0)2 ]
Dacǎ RNAME este inclus si tce este specificat, rezistenta este o altǎ functie de temperaturǎ:
RES=VALUE*R*[1.01]TCE*(T-T0)
unde Tsi T0 sunt temperatura de functionare si respectiv temperatura camerei.
Capacitorul
Simbolul pentru capacitor este C. Numele unui capacitor trebuie sǎ inceapǎ cu litera C si instructiunea are forma genaralǎ:
C(nume) N+ N- CNAME VALUE IC=VO
Tensiunea pe C este de la N+ la N- iar curentul prin condensator circulǎ de la N+ la N-.
CNAME este numele modelului
VALUE este valoarea nominalǎ a capacitǎtii
IC defineste tensiunea initialǎ (la t0) a capacitorului, V0.
Parametrii de model sunt arǎtati in tabelul urmǎtor:
Tabel 5.2. Parametrii de model ai capacitorului
Nume |
Semnificatie |
U.m |
Valoare implicitǎ |
C |
Multiplicatorul capacitǎtii |
1 |
|
VC1 |
Coeficient de tensiune liniar |
V-1 |
0 |
VC2 |
Coeficient de tensiune pǎtratic |
V-2 |
0 |
TC1 |
Coeficient de temperaturǎ liniar |
0C-1 |
0 |
TC2 |
Coeficient de temperaturǎ pǎtratic |
0C-2 |
0 |
Dacǎ CNAME lipseste , VALUE ESTE CAPACITATEA În farazi si poate fi negativǎ sau pozitivǎ dar nu zero.
Dacǎ CNAME este inclus , capacitatea depinde de tensiune si temperaturǎ dupǎ relatia:
CAP = VALUE * C * [ 1 + VC1 * V + VC2 * V2] *
[ 1 + TC1 * ( T-T0 ) + TC2 * (T-T0)]
unde T este temperatura de functionare , iar T0 este temperatura camerei.
Inductorul
Simbolul pentru inductor este L. Numele unui inductor trebuie sǎ incepǎ cu litera L iar forma generalǎ a instructiunii este :
L(nume) N+ N- LNAME VALUE IC=10
Tensiunea pe inductor se considerǎ de la N+ la N-, iar curentul circulǎ de la N+ la N- .
LNAME este numele modelului;
VALUE este valoarea nominalǎ a inductorului;
IC defineste curentul initial (I0) prin inductor la t=0.
Parametrii de model ai inductorului:
Tabel 5. Parametrii de model ai inductorului
Nume |
Semnificatie |
U.m. |
Valoare implicitǎ |
L |
Multiplicatorul inductantei |
1 |
|
IL1 |
Coeficient liniar de curent |
A-1 |
0 |
IL2 |
Coeficient pǎtratic de curent |
A-2 |
0 |
TC1 |
Coeficient de temperaturǎ liniar |
0C-1 |
0 |
TC2 |
Coeficient de temperaturǎ pǎtratic |
0C-2 |
0 |
Dacǎ LNAME lipseste, VALUE este inductanta in Henry si poate fi pozitiv negativ dar nu zero.
Dacǎ LNAME este inclus , inductanta depinde de curent si de temperaturǎ dupǎ relatia :
[ 1 + TC1 * (T-T0) + TC2 * (T-T0)]
unde T este temperatura de functionare , iar T0 este temperatura camerei.
5.4.Elemente magnetice
Elementele magnetice sunt inductoare cuplate (transformatoare). Simbolul pentru cuplaj magnetic este K.
Forma generalǎ a instructiunii pentru inductoare cuplate este:
K(nume) L1((primul inductor) nume) L2 ((al doilea
+inductor ) nume) ((coeficient de cuplaj) valoare)
K(nume) cupleazǎ douǎ sau mai multe inductoare cu un coeficient de cuplaj
specificat, k. Valoarea valoarea lui k trebuie sǎ fie mai mare ca zero si ma micǎ sau egalǎ cu 1.
Pentru un inductor liniar , forma generalǎ este:
K(nume) L((inductor) nume) ((cuplaj)valoare)
+ ((model) nume) ((mǎrime) valoare)
Pentru un transformator cu miez de fier, k este foarte mare (>0.999). Numele de tip pentru miez magnetic neliniar este CORE, iar parametri de model sunt definiti in tabelul urmǎtor:
Tabel 5.4.1 Parametrii de model
Nume |
Semnificatie |
U.m. |
Valoare implicitǎ |
AREA |
Aria medie a sectiunii transversale |
cm2 |
0.1 |
PATH |
Lungimea medie a circuitului magnetic |
cm |
1.0 |
GAP |
Lǎtimea intrefierului |
Cm |
0 |
PACK |
Factorul de umplere |
1.0 |
|
MS |
Magnetizatia de saturatie |
1E+6 |
|
A |
Parametrul de energie termicǎ |
A/m |
1E+3 |
K |
Parametrul de anizotropie |
A/m |
500 |
ALPHA |
Parametrul mediu de camp |
1E-3 |
|
C |
Parametrul de flexibilitate |
0.2 |
|
GAMMA |
Parametrul de relaxare |
s-1 |
∞ |
(( mǎrime) valoare ) scaleazǎ sectiunea transversalǎ si are valoarea implicitǎ 1; reprezintǎ numǎrul de straturi laminate (tole) astfel incat o singurǎ instructiune de model poate fi folositǎ pentru un tip particular de miez.
Dacǎ model nume este specificat , cuplajul magnetic devine neliniar si la inductoare se va specifica numǎrul de spire in locul inductantei. Lista inductoarelor cuplate poate contine si un singur inductor.
5.5. Linii de transmisie fǎrǎ pierderi
Simbolul unei linii de transmisiune este T. O linie de transmisie are douǎ porturi intrare-iesire .
Forma generalǎ a instructiunii este:
T(nume) NA+ NA- NB+ NB- Z0=(valoare)
+[ TD (valoare)] [F(valoare) NL=(valoare)]
T(nume) este numele liniei;
NA+ si NA- sunt nodurile portului de intrare ;
NB+ si NB- sunt nodurile portului de iesire;
Z0 este impedanta caracteristicǎ.
Lungimea liniei de transmisie poate fi exprimatǎ in douǎ forme:
-TD- timpul de itarziere
-Frecventa F impreunǎ cu NL(raportul intre lungimea liniei si lungimea de undǎ din linie la frecventa F)
Dacǎ F este specificatǎ iar NL nu, valoarea implicitǎ este NL=0.25, adicǎ este 0 linie in λ
Schema bloc a unei linii de transmisiuni este prezentatǎ in figura urmǎtoare:
I1
Z0
|
|
Z0
Figura5.5.1. a) Linie de transmisiune bifilarǎ
Figura5.5.1. b) Linie de transmisiune coaxialǎ
5.6. Comutatoare
PSpice permite simularea unor comutatoare speciale ale cǎror rezistentǎ variazǎ continuu in functie de tensiune sau curent.
În PSpice sunt modelate douǎ tipuri de comutatoare:
-comutator comandat in tensiune;
-comutator comandat in curent.
Comutatorul comandat in tensiune
Figura5.6.1. Comutator comandat in tensiune
Simbolul pentru comutatorul comandat in tensiune este S. Numele trebuie sǎ inceapǎ cu S, iar forma generalǎ a instructiunii este:
S(nume) N+ N- NC+ NC- SNAME
N+,N- - nodurile comutatorului;
NC+ , NC- - nodurile de comandǎ ;
SNAME este numele modelului
Numele de tip este VSWITCH iar parametrii de model sunt prezentati in tabelul urmǎtor :
Tabel 5.6.1. Parametrii de model
Nume |
Semnificatie |
U.m. |
Valoare implicitǎ |
VON |
Tensiunea de comandǎ pentru starea ON |
V |
1.0 |
VOFF |
Tensiunea de comandǎ pentru starea OFF |
V |
0 |
RON |
Rezistentǎ in starea ON |
Ω |
1.0 |
ROFF |
Rezistentǎ in starea OFF |
Ω |
1E6 |
Comutator comandat in curent
Simbolul pentru comutatorul comandat in curent este W .
Forma generalǎ a instructiunii este :
W(nume) N+ N- VN WNAME
VN este sursǎ de tensiune al cǎrei curent comandǎ comutatorul ;
WNAME este numele modelului.
Numele de tip este ISWITCH iar parametrii de model sunt dati in tabelul urmǎtor :
Tabel 5.6.2.
Nume |
Semnificatie |
U.m. |
Valori implicite |
ION |
Curent de comandǎ pentru starea ON |
A |
1E-3 |
IOFF |
Curent de comandǎ pentru starea OFF |
A |
0 |
RON |
Rezistenta in starea ON |
Ω |
1.0 |
ROFF |
Rezistenta in starea OFF |
Ω |
1E+6 |
PSpice are diferite comenzi pentru realizarea analizelor si furnizeazǎ diferite tipuri de iesiri si elemente modelate. Aceste modele pot fi utilizate pentru a specifica :
- modele;
- tipuri de iesiri;
- temperatura de lucru si sfarsitul fisierului;
- optiuni;
- analize (DC, AC, de zgomot, tranzitorie, Fourier).
6.1. Modele
PSpice permite modelarea unui element pe baza parametrilor sǎi, modelarea unui mic circuit si utilizarea unui model definit intr-un alt fisier. Comenzile sunt :
1. .MODEL Model
2. .SUBCKT Subcircuit
.ENDS Sfarsit de subcircuit
4 .LIB Fisier de bibliotecǎ
5. .INC Includerea unui fisier
.SUBCKT Subcircuit
Un subcircuit permite definirea unui bloc de circuit si apoi utilizarea acestuia in diferite locuri.
Forma generalǎ pentru definirea unui subcircuit este:
.SUBCKT SUBNUME <(douǎ sau mai multe +noduri)noduri >
Simbolul unui subcircuit este X. Forma generalǎ a instructiunii este de apelare :
X(nume) <(douǎ sau mai multe noduri )noduri> +SUBNAME
SUBNAME este numele subcircuitului si <(douǎ sau mai multe noduri) noduri > sunt nodurile subcircuitului.
X(nume) produce inserarea subcircuitului referit in circuit cu nodurile date inlocuind nodurile argument din definire.
Definitia unui subcircuit trebuie sǎ continǎ numai instructiuni de element.
.ENDS Sfarsit de subcircuit
Un subcircuit trebuie sǎ se incheie cu o instructiune .ENDS. Sfarsitul definirii unui subcircuit are forma generalǎ :
.ENDS SUBNAME
SUBNAME este numele subcircuitului si indicǎ descrierea cǎrui subcircuit trebuie terminatǎ .dacǎ SUBNAME lipseste toate descrierile de subcircuite sunt terminate.
.LIB Fisier de bibliotecǎ
Un fisier de bibliotecǎ poate fi referit intr-un fisier de circuit folosind instructiunea :
.LIB FNAME
FNAME este numele fisierului de bibliotecǎ ce trebuie apelat. Un fisier de bibliotecǎ poate contine comentarii, instructiuni .MODEL, definitii de subcircuite, instructiuni .LIB si instructiuni .END. Nici o altǎ instructiune nu este permisǎ.
.INC Include fisier
Continutul unui alt fisier poate fi inclus in fisierul de circuit utilizand instructiunea:
.INC NFILE
NFILE este numele fisierului de inclus si poate fi orice sir de caractere care este egal ca nume de fisier. Fisierele incluse pot contine orice sir de caractere cu exceptia liniei de titlu. Totusi, o linie de comentariu poate fi folositǎ in locul liniei de titlu.
Dacǎ o instructiune .END apare ea marcheazǎ numai sfarsitul fisierului inclus. O instructiune .INC poate fi folositǎ panǎ la patru nivele de includere. Instructiunea include aduce totul din fisierul inclus in fisierul de circuit si poate determina ocuparea unui important spatiu de memorie.
6.2.Tipuri de iesiri
Comenzile disponibile pentru iesiri ale rezultatelor simulǎrii sunt:
.PRINT Produce tabele de valori numerice
.PLOT Produce grafice in mod caracter
.PROBE Poduce fisier *.dat
.WIDTH Lǎtimea iesirii
Rezultatele de la analizele DC, AC, TRAN, NOISE pot fi obtinute sub formǎ de tabele. Instructiunile PRINT iau urmǎtoarele forme:
.PRINT DC [variabile de iesire ]
.PRINT AC [variabile de iesire ]
.PRINT TRAN [variabile de iesire ]
.PRINT NOISE [variabile de iesire ]
Numǎrul maxim de variabile de iesire este opt in orice instructiune .PRINT. Totusi se pot utiliza mai multe instructiuni PRINT pentru a printa toate varibilele de iesire dorite.
Valorile variabilelor de iesire sunt printate ca un tabel cu fiecare coloanǎ corespunzand unei variabile de iesire.
.PLOT Plot
Rezultatele de la analizele DC, AC, TRAN, NOISE pot fi obtinute sub formǎ unor grafice in mod caracter (ploturi). Acestea sunt desenate cu caractere si rezultatele pot fi obtinute pe orice tip de printer. Instructiunile de printare iau numai urmǎ toarele forme:
.PLOT DC [ variabile de iesire ]
+ [<(limita inferioarǎ ) valoare >,<(limita superioarǎ ) valoare >]
.PLOT AC [ variabile de iesire ]
+ [<(limita inferioarǎ ) valoare >,<(limita superioarǎ ) valoare >]
.PLOT TRAN [ variabile de iesire ]
+ [<(limita inferioarǎ ) valoare >,<(limita superioarǎ ) valoare >]
.PLOT NOISE [ variabile de iesire ]
+ [<(limita inferioarǎ ) valoare >,<(limita superioarǎ ) valoare >]
Numǎrul maxim de variabile de iesire este opt in orice instructiune .PRINT. Mai mult de o instructiune PLOT se poate utiliza pentru a plota toate variabilele de iesire dorite. Domeniul si incrementul pe axa X sunt fixate de tipul de analizǎ comandatǎ.
Domeniul pe axa Y este setat prin adǎugarea portiunii [<(limita inferioarǎ ) valoare >,<(limita superioarǎ ) valoare >], la sfarsitul instructiunii PLOT. Dacǎ domeniul axei Y este omis PSpice atribuie un domeniu implicit determinat de domeniul de valori al variabilei de iesire.
.PROBE Probe
Probe este un post procesor grafic disponibil ca o optiune pentru versiunea profesionalǎ a PSpice. Rezultatele analizelor DC, AC si TRAN nu pot fi utilizate direct de Probe. Mai intai rezultatele trebuie procesate prin comanda .PROBE care scrie datele procesate pe un fisier *.dat, pentru utilizarea de cǎtre Probe.
Comanda ia urmǎtoarele forme :
.PROBE
.PROBE ( una sau mai multe variabile de iesire )
În prima formǎ comanda .PROBE scrie toate tensiunile nodurilor si toti curentii elementelor in fisierul *.dat.
În a doua formǎ, unde sunt specificate variabilele de iesire, PSpice scrie numai valorile acestora in fisierul *.dat.
Iesirea Probe
Post procesorul grafic Probe este foarte usor de utilizat.
Odatǎ ce rezultatele simulǎrilor sunt procesate de comanda .PROBE, rezultatele sunt disponibile pentru iesirea graficǎ.
Cu o exceptie, Probe ignorǎ caracterele mari si mici. V(1) si v(1) sunt echivalente. Exceptia o formeazǎ M si m , m inseamnǎ mili(1E-3) iar M inseamnǎ mega(1E+6). Sufixele MEG si MIL nu sunt disponibile in Probe .
Unitǎti de mǎsurǎ recunoscute de Probe sunt:
V Volti
A Amperi
W Watt
d Grade(de unghi)
s Secunde
H Hertz
Probe recunoaste de asemenea cǎ :
W = V * A; V = W / A; A = W/V.
Functii pe care le poate calcula PROBE:
ABS(x) - valoare absolutǎ;
B(kxy) - densitatea de fluxa inductoarelor cuplate kxy;
H(kxy) - magnetizatia inductoarelor cuplate kxy;
SGN(x) - +1 (dacǎ x>0) , 0(dacǎ x=0) , -1 (dacǎ x<0);
EXP(x) - ex ;
DB(x) - 20 * lg([x]) (valoarea in decibeli a lui x);
LOG(x) - ln x ;
LOG10(x) - lg x;
PWR(x,y) - [x]y ;
SQRT(x) - x1/2 ;
SIN(x) - sin (x) (x in radiani);
COS(x) - cos (x) (x in radiani);
TAN(x) - tg(x);
ARCTAN(x) - arctg(x) (rezultatul in radiani);
d(y) - derivate lui y in raport cu variabila de pe axa x ;
s(y) - integrala lui y peste variabila axei x;
AVG(x) - media ;
RMS(x)valoarea medie rms a lui x;
.WIDTH Width
Lǎtimea iesirii ( in coloane ) poate fi setatǎ prin instructiunea .WIDTH.
Forma generalǎ a instructiunii:
.WIDTH OUT=valoare
(valoare) este in coloane si poate fi 80 sau 132. Valoarea implicitǎ este 80.
6. OPTIONS Optiuni
Forma generalǎ :
.OPTIONS [(optiuni)nume)] [<(optiuni)nume =(valoare)>]
Optiunile pot fi listate in orice ordine. Existǎ optiuni fǎrǎ valori si cu valori.
Tabel 6.1 a)Lista de optiuni fǎrǎ valori:
Optiunea |
Efectele |
NOPAGE |
Anuleazǎ paginarea si tipǎrirea unui antet pentru fiecare parte importantǎ a iesirii |
NOECHO |
Anuleazǎ listarea fisierelor de intrare |
NODE |
Produce iesirea listei retelei (tabelul nodurilor) |
NOMOD |
Anuleazǎ listarea parametrilor de model |
LIST |
Produce rezumate ale tuturor elementelor de circuit |
OPTS |
Produce valorile tuturor optiunilor |
ACCT |
Sumar si informatii cantitative pentru toate analizele |
WIDTH |
Dǎ lǎtimea iesirii |
Tabel 6.1 b)Lista optiunilor cu valori:
Optiunea |
Efecte |
U.m. |
Valoare implicitǎ |
DEFL |
Lungimea canalului MOSFET |
m |
100μm |
DEFW |
Lǎtimea canalului MOSFET |
m |
100μm |
DEFAD |
Aria de difuzie (AD) la MOSFET |
0 |
|
DEFAS |
Aria de difuzie a sursei MOSFET |
0 |
|
TNOM |
Temperatura implicitǎ |
0C |
27 |
NUMDGT |
Numǎrul de cifre aleiesirilor in tabele |
4 |
|
CPTIME |
Timpul CPU permis pentru o rulare |
s |
1EG |
LIMPTS |
Maxim de puncte permise pentru a fi reprezentate |
|
201 |
ITL1 |
Limita de iterare pentru DC sau puncte de functionare |
40 |
|
ITL2 |
Limita de iterare "ghicire instruitǎ" pentru DC sau puncte de functionare |
20 |
|
ITL4 |
Limita de iterare in orice punct al analizei tranzitorii |
10 |
|
ITL5 |
Limita totalǎ de iterare pentru toate punctele analizei trnzitorii |
5000 |
|
RELTOL |
Precizia relativǎ pentru tensiuni si curenti |
0.01 |
|
TRTOL |
Ajustarea preciziei in analiza tranzitorie |
7.0 |
|
ABSTOL |
Cea mai bunǎ precizie a curentului |
A |
1μA |
CHGTOL |
Cea mai bunǎ precizie a sarcinilor |
C |
0.01μC |
VNTOL |
Cea mai bunǎ precizie a tensiunilor |
V |
1μV |
PIVREL |
Mǎrimea relativǎ cerutǎ pentru pivot in rezolvarea matricealǎ |
1E-13 |
|
GMIN |
Conductanta minimǎ utilizatǎ in orice ramurǎ |
Ω-1 |
1E-12 |
6.4. Analiza DC
Comenzi cu punct referitoare la analiza DC:
.OP - Operating point - punct de functionare DC;
.NEDESET - setarea potentialelor noduri;
.SENS - senzitivitǎtile de semnal mic ;
.TF - functia de transfer de semnal mic;
.DC -explorare DC.
.SENS Analiza de senzitivitate
Senzitivitatea tensiunii sau curentului de iesire in raport cu fiecare parametru de circuit poate fi calculatǎ cu instructiunea .SENS, care are urmǎtoarea forma generalǎ :
.SENS <(una sau mai multe variabile de iesire)>
.TF Functii de transfer de semnal mic
Se utilizeazǎ comanda .TF si are forma generalǎ:
.TF (variabilǎ intrare ) (variabilǎ iesire)
Capabilitatea de evaluare a functiei de transfer de semnal mic poate fi utilizatǎ pentru a calcula castigul de semnal mic, rezistenta de intrare si de iesire a circuitului.
Dacǎ iesirea este un curent atunci curentul trebuie sǎ circule printr-o sursǎ de tensiune.
.TF calculeazǎ parametri circuitului echivalent Thevenin sau Northon.
.DC
Explorarea DC duce la obtinerea caracteristicii de transfer in curent continuu si are forma generalǎ :
.DC (variabilǎ intrare) ((variabilǎ start)valoare) ((variabilǎ sfarsit)valoare) (increment)
Variabila de intrare este variatǎ pe un domeniu de valori.
Pentru fiecare valoare a variabilei de intrare sunt calculate P.S.F. , DC si castigul de semnal mic.
Explorarea DC se obtine repetand calculul functiei de transfer de semnal mic pentru un set de valori.
6.5. Analiza AC
Pentru aceastǎ analizǎ programul determinǎ rǎspunsul in frecventǎ al circuitului pentru un domeniu de frecventǎ precizat.
Analiza AC este o analizǎ de semnal mic. Fiecare mǎrime, tensiune sau curent este reprezentatǎ printr-un numǎr complex .
Comanda pentru analiza .AC are mai multe forme , dacǎ dorim variatie liniarǎ sau logaritmicǎ :
.AC LIN NP FSTART FSTOP
.AC OCT NP FSTART FSTOP
OCT reprezintǎ variatia pe octavǎ (pentru logaritmic);
NP reprezintǎ numǎrul de puncte ;
LIN reprezintǎ explorarea liniarǎ , frecventa este baleiatǎ de la frecventa de start panǎ la frecventa de stop;
DEC reprezintǎ explorare in decade: frecventa este baleiatǎ logaritmic in decade.
6.6. Analiza de zgomot
Rezistoarele si dispozitivele semiconductoare genereazǎ zgomot, ele sunt inlocuite prin elemente echivalente.
Instructiunea pentru efectuarea analizei de zgomot are forma generalǎ urmǎtoare:
.NOISE V( N+ , N- ) SOURCE(nume) M
V( N + , N -) este tensiunea de iesire intre nodurile N+ si N- .
Iesirea poate fi la un singur nod N , V(N).
SOURCE este numele unei surse independente de tensiune sau curent;
M este intervalul de printare care permite printarea unui tabel .
6.7. Rǎspunsul trazitoriu
Rǎspunsul tranzitoriu determinǎ iesirea in domeniul timp ca rǎspuns la un semnal de intrare in domeniul timp. Metoda de calcul a punctului de functionare in analiza tranzitorie de aceea pentru punctul de functionare in analiza DC. Sunt douǎ instructiuni pentru rǎspunsul tranzitoriu:
.IC conditii tranzitorii initiale
.TRAN analiza tranzitorie
Comanda .TRAN
Forma generalǎ :
.TRAN TSTEP TSTOP [TSTART TMAX ] [UIC]
TSTEP este incrementul de printare
TMAX este mǎrimea maximǎ a pasului de timp
TSTOP este timpul final
Analiza tranzitorie incepe intodeauna la momentul t=0
TSTART este momentul initial de la care se printeazǎ rǎspunsul tranzitoriu.
6.8. Analiza Fourier
Variabilele de iesire la analiza tranzitorie sunt in forme discrete. Aceste date esantionate pot fi utilizate pentru a calcula coeficientii seriei Fourier.
PSpice utilizeazǎ rezultatele analizei tranzitorii pentru a reliza analiza Fourier.
Forma generalǎ :
.FOUR FREQ V1 V2 V3 VN
.FOUR FREQ I1 I2 I3 IN
FREQ este frecventa fundamentalǎ
V1,V2,V3,.,VN ( I1,I2,.,IN ) sunt tensiunile (curentii ) de iesire pentru care se doreste analiza Fourier. Analiza Fourier se face pe un interval (TSTOP - PERIOD) panǎ la TSTOP, unde TSTOP este timpul final al analizei tranzitorii iar PERIOD este o perioadǎ a frecventei fundamentale.
7. DIODE SEMICONDUCTOARE
7.1. Modele de diode
Sunt mai multe tipuri de diode.
Modelul PSpice al diodei:
Figura 7.1.1. Modelul PSpice al diodei
Prin liniarizare se va obtine un model de semnal mic:
Figura 7.1.2. Modelul PSpice de semnal mic al diodei
Mai este si modelul static al diodei:
Figura 7.1. Modelul static al diodei
Instructiunea de model:
.MODEL DNAME D (P1=V1 P2=V2 P3=P3 . PN=VN)
DNAME este numele modelului si poate incepe cu orice caracter dar ele pot fi cel mult opt.
Tabel 7.1.1. Parametri de model :
Nume |
Semnificatie |
U.m. |
Valoare implicitǎ |
Valoare reper |
IS |
Curent de saturatie |
A |
1E-14 |
1E-14 |
RS |
Rezistenta parazitǎ |
Ω |
0 |
10 |
N |
Coeficient de emisie |
1 | ||
TT |
Timpul de tranzit |
s |
0 |
0.1NS |
M |
Coeficient de gradare a jonctiunii |
0.5 |
0.5 |
|
EG |
Energia de activare |
eV |
1.11 |
1.11 |
XTI |
Exponentul de temperaturǎ al lui IS |
3 |
3 |
|
KF |
Coeficient de zgomot "flicker" |
0 | ||
AF |
Exponent de zgomot "flicker" |
1 | ||
FC |
Coeficientul capacitǎtii de golire la polarizare directǎ |
0.5 | ||
BV |
Tensiunea de strǎpungere inversǎ |
V |
|
50 |
CJO |
Capacitatea jonctiunii |
F |
O |
2pF |
UJ |
Potentialul jonctiunii |
V |
1 |
0.6 |
IBV |
Curent de strǎ pungere inversǎ |
7.2. Instructiunea de diodǎ
Forma generalǎ :
D<nume> NA NK DNUME [ (aria) valoare]
NA, NK sunt nodurile anodului si catodului, iar curentul curge de la nodul NA la nodul NK;
DNUME este numele modelului diodei.
8. TRANZISTOARE BIPOLARE
Un tranzistor bipolar (TB) poate fi specificat printr-o instructiune de tranzistor in conjunctie cu o instructiune de model. Similar diodei , modelul TB incorporeazǎ un domeniu larg de caracteristici (comportarea in c.c. si la semnal mic , dependenta de temperaturǎ , generarea de zgomot). Parametrii de model iau in considerare influenta temperaturii, diferitele capacitǎti ale tranzistorului si proprietǎtile fizice ale semiconductorului.
8.1.Modele ale TB
PSpice genereazǎ un model complex pentru TB. Dacǎ nu este necesar un model complex, parametrii de model pot fi ignorati utilizator si PSpice atribuie valori implicite parametrilor.
Modelul PSpice bazat, pe modelul intergral cu control prin sarcinǎ Gummel-Poon este prezentat in figura urmǎtoare:
B Baze
Ibe/PF Ibe2 Cje
Figura 8.1.1. Modelul PSpice al TB
Instructiunea de model pentru tranzistoare NPN are forma generalǎ :
.MODEL QNAME NPN(P1=V1 P2=V2 P3=V3 . PN=VN),
iar pentru tranzistoare PNP este:
.MODEL QNAME PNP(P1=V1 P2=V2 P3=V3 . PN=VN).
QNAME este numele modelului TB ;
NPN si PNP sunt simbolurile de tip pentru tranzistorele NPN si respectiv.
Urmǎtorul tabel aratǎ parametrii de model ai TB:
Tabel 8.1.1. Parametrii de model ai TB:
Nume |
Semnificatie |
U.m |
Valoare implicitǎ |
Valoare tipicǎ |
IS |
Curentul de saturatie pn |
A |
1E-16 |
1E-16 |
BF |
Beta direct ideal maxim |
100 |
100 |
|
NF |
Coeficientul de emisie direct |
1 |
1 |
|
VAF |
Tensiunea Early directǎ |
V |
infinitǎ |
100 |
IKF |
Curentul de "colt" pentru Beta direct |
A |
infinit |
10m |
ISE |
Curentul de saturatie de "scurgere" bazǎ-emitor |
A |
0 |
1000 |
NE |
Coeficient de emisie de 'scurgere" bazǎ emitor |
1.5 |
2 |
|
BR |
Beta invers ideal maxim |
1 |
0.1 |
|
NR |
Coeficient de emisie invers |
1 | ||
VAR |
Tensiunea Early inversǎ |
V |
infinitǎ |
100 |
IKR |
Curentul de "colt" pentru Beta invers |
A |
infinit |
100m |
ISC |
Curentul de saturatie de "scurgere" bazǎ-colector |
A |
0 |
1 |
NC |
Coeficient de emisie de 'scurgere" bazǎ colector |
2 |
2 |
|
RB |
Rezistenta maximǎ a bazei la polarizare nulǎ |
Ohm |
0 |
100 |
RBM |
Rezistenta minimǎ a bazei |
Ohm |
RB |
100 |
IRB |
Curentul la care RB scade la jumǎ tate din RBM |
A |
infinit | |
RE |
Rezistenta ohmicǎ de emitor |
Ohm |
0 |
1 |
RC |
Rezistenta ohmicǎ de colector |
Ohm |
0 |
10 |
CJE |
Capacitatea jonctiunii bazǎ emitor la polarizare nulǎ |
F |
0 |
2p |
VJE |
Potentialul intern al jonctiunii bazǎ emitor |
V |
0.75 |
0.7 |
MJE |
Factor de gradare al jonctiunii bazǎ emitor |
0.33 |
0.33 |
|
CJC |
Capacitatea jonctiunii bazǎ colector la polarizare nulǎ |
F |
0 |
1p |
VJC |
Potentialul intern al jonctiunii bazǎ colector |
V |
0.75 |
0.5 |
MJC |
Factor de gradare al jonctiunii bazǎ colector |
0.33 |
0.33 |
|
XCJC |
Fractiunea din CJC conectatǎ intern la RB |
1 | ||
CJS |
Capacitatea colector substrat la polarizare nulǎ |
F |
0 |
2p |
VJS |
Potentialul intern al jonctiunii colector substrat |
V |
0.75 | |
MJS |
Fectorul de gradare al jonctiunii colector substrat |
0 | ||
FC |
Coeficientul capacitǎtii regiuniide golire la polarizare directǎ |
0.5 | ||
TF |
Timpul de tranzit direct ideal |
s |
0 |
0.1ns |
XTF |
Coeficientul de dependentǎ cu polarizarea atimpului de tranzit |
0 | ||
VTF |
Dependenta timpului de tranzit de tensiunea VBC |
V |
infinit | |
ITF |
Dependenta de IC atimpului de tranzit |
I |
0 | |
PTF |
Excesul de fazǎ |
Grade |
0 |
30 |
TR |
Timpul de tranzit invers ideal |
s |
0 |
10ns |
EG |
Lǎtimea benzii energetice interzise |
eV |
1.11 |
1.11 |
XTB |
Coeficientul de temperaturǎ a lui Beta |
0 | ||
XTI |
Exponentul de temperaturǎ a lui IS |
3 | ||
KF |
Coeficientul de zgomot de licǎrire |
0 |
6.6E-16 |
|
AF |
Exponentul de zgomoty de licǎrire |
1 |
1 |
8.2. Instructiuni pentru TB
Simbolul pentru un tranzistor bipolar este Q. Instructiunea de tranzistor bipolar are forma generalǎ:
QNAME(nume) NC NB NE NS QNAME [(arie) valoare)]
unde: NC, NB, NE, NS sunt nodurile de colector , bazǎ, emitor si substrat.
Nodul de substrat este optional.
QNAME este numele modelului;
P1, P2, P3, . , PN sunt parametrii de model;
V1, V2, V3, . , VN valorile numerice ale parametrilor;
[(arie) valoare] este aria relativǎ a dispozitivului.
Nodul de substrat este optional.
9. TRANZISTOARE CU EFECT DE CÂMP
9.1. Tranzistoare cu efect de camp cu poartǎ jonctiune
Modelul unui TEC-J cu canal n este arǎtat in figura urmǎtoare :
Figura 9.1.1 Modelul PSpice al TEC-J cu canal n
Instructiunea de model a unui TEC-J cu canal n are forma generalǎ:
.MODEL JNAME NJF(P1=V1 P2=V2 P3=V3 . PN=VN)
Instructiunea de model a unui TEC-J cu canal p are forma generalǎ:
MODEL JNAME PJF(P1=V1 P2=V2 P3=V3 . PN=VN)
JNAME este numele modelului;
NJF, PJF sunt simbolurile de tip ale TEC-J cu canal n si respectiv p;
P1, P2, P3, . , PN sunt parametrii de model;
V1, V2, V3, . , VN valorile numerice ale parametrilor.
Simbolul pentru JFET este J. Numele unui JFET trebuie sǎ inceapǎ cu litera J si instructiunea are forma generalǎ:
J(nume) ND NG NS JNAME [(arie) valoare]
ND, NG, NS sunt nodurile de drenǎ, poartǎ si sursǎ;
[(arie) valoare] este aria relativǎ a dispozitivului ului.
Parametrii de model ai TEC-J sunt arǎtati in tabelul urmǎtor:
Tabel 9.1.1. Parametrii de model ai TEC-J
Nume |
Semnificatie |
U.m. |
Valoare implicitǎ |
Valoare tipicǎ |
VTO |
Tensiune de prag |
V |
-2 |
-2 |
BETA |
Coeficient de transconductantǎ |
A / V2 |
1E-4 |
1E-3 |
LAMBDA |
Modulatia lungimii canalului |
V-1 |
0 |
1E-4 |
RD |
Rezistenta ohmicǎ de drenǎ |
Ohm |
0 |
100 |
RS |
Rezistenta ohmicǎ de sursǎ |
Ohm |
0 |
100 |
IS |
Curentul de saturatie al jonctiunilor pn de poartǎ |
A |
1E-4 |
1E-4 |
PB |
Potentialul intern al jonctiunilor pn de poartǎ |
V |
1 |
0.6 |
CGD |
Capacitatea poartǎ drenǎ la polarizare nulǎ |
F |
0 |
5p |
CGS |
Capacitatea poartǎ sursǎ la polarizare nulǎ |
F |
0 | |
FC |
Coeficientul capacitǎtii de golire la polarizare directǎ |
0.5 | ||
VTOTC |
Coeficientul de temperaturǎ al VTO |
V / 0C |
0 | |
BETATCE |
Coeficientul exponential de temperaturǎ al lui BETA |
% / 0C |
0 | |
KF |
Coeficientul de zgomot de licǎrire |
0 | ||
AF |
Exponentul de zgomot de licǎrire |
1 |
9.2.Tranzistoare cu efect de camp MOS
Cbd D(drenǎ) Cgd Rd
Modelul
PSpice al unui MOSFET cu canal n este prezentat in figura
urmǎtoare:
Vbs
Figura 9.2.1 Modelul PSpice al unui MOSFET cu canal n
Parametrii de model ai MOSFET si valorile implicite atribuite de PSpice sunt date in tabelul 9.1.
Tabel 9.2.1. Parametrii de model ai MOSFET
Nume |
Semnificatie |
U.m. |
Valoare implicitǎ |
Valoare tipicǎ |
LEVEL |
Tipul modelului(1, 2, 3) |
1 | ||
L |
Lungimea canalului |
m |
DEFL | |
W |
Lǎtimea canalului |
m |
DEFW | |
LD |
Lungimea difuziei laterale |
m |
0 | |
WD |
Lǎtimea difuziei laterale |
m |
0 | |
VTO |
Tensiunea de prag |
V |
0 | |
KP |
Transconductanta |
A/V2 |
2E-5 |
2.5E-5 |
GAMMA |
Factorul de substrat |
V |
0 |
0.35 |
PHI |
Potential de suprafatǎ |
V |
0.6 |
0.65 |
LAMBDA |
Modulatia lungimii canalului |
V-1 |
0 |
0.02 |
RD |
Rezistenta ohmicǎ a drenei |
Ohm |
0 |
10 |
RS |
Rezistenta ohmicǎ a sursei |
Ohm |
0 |
10 |
RG |
Rezistenta ohmicǎ a portii |
Ohm |
0 |
1 |
RB |
Rezistenta ohmicǎ a bazei |
Ohm |
0 |
1 |
RDS |
Rezistenta de sunt drenǎ sursǎ |
Ohm |
Infinitǎ | |
RSH |
Rezistenta pe pǎtrat a difuziei de drenǎ / sursǎ |
Ohm/pǎtrat |
0 |
20 |
IS |
Curentul de saturatie |
A |
1E-14 |
1E-15 |
JS |
Densitatea de curent |
A /m2 |
0 |
1E-8 |
CBD |
Capacitatea jonctiunii pn substrat drenǎ la polarizare nulǎ |
F |
0 |
5p |
CBS |
Capacitatea jonctiunii pn substrat sursǎ la polarizare nulǎ |
F |
0 |
2p |
CJ |
Capacitatea substratului pe unitatea de lungime |
F / m |
0 | |
CJSW |
Capacitatea perimetrului substratului pe unitatea de lungime |
F / m |
0 | |
MJ |
Coeficientul de gradare a substratului |
0.5 | ||
MJSW |
Coeficientul de gradare lateralǎ a substratului |
0.33 | ||
FC |
Coeficientul capacitǎtii de substrat la polarizare directǎ |
0.5 | ||
CGSO |
Capacitatea poartǎ sursǎ / lǎtimea canalului |
F / m |
0 | |
CGDO |
Capacitatea poartǎ drenǎ / lǎtimea canalului |
F / m |
0 | |
CGBO |
Capacitatea poartǎ substrat / lǎtimea canalului |
F / m |
0 | |
NSUB |
Concentratia de impuritǎti a canalului |
cm-3 |
0 | |
NSS |
Densitatea stǎrilor de suprafata |
cm-2 |
0 | |
NFS |
Densitatea stǎrilor rapide de suprafata |
cm-2 |
0 | |
TOX |
Grosimea oxidului |
m |
Infinitǎ | |
TPG |
Tipul materialului portii | |||
XJ |
Adancimea jonctiunii metalurgice |
m |
0 | |
UO |
Mobilitatea superficialǎ |
cm2 / Vs |
600 | |
UCRIT |
Campul critic de degradare al mobilitǎtii |
V / cm |
1E4 | |
UEXP |
Exponentul de degradare al mobilitǎtii |
0 | ||
VMAX |
Viteza de drift maximǎ |
m / s |
0 | |
NEFF |
Coeficientul de sarcinǎ al canalului |
1 | ||
XQC |
Fractiunea de sarcinǎ atribuitǎ drenei |
1 | ||
DELTA |
Efectul lǎtimii asupra pragului |
1 | ||
THETA |
Modulatia mobilitǎtii |
0.2 | ||
ETA |
Reactia ststicǎ |
0 | ||
KAPPA |
Factorul de saturatie al campului |
0.2 | ||
KF |
Coeficientul de zgomot de licǎrire |
0 |
1E-26 |
|
AF |
Exponentul de zgomot de licǎrire |
1 |
1.2 |
Instructiunea de model pentru MOSFET cu canal n are forma generalǎ:
.MODEL MNAME NMOS(P1=V1 P2=V2 P3=V3 . PN=VN)
iar instuctiunea de model pentru un MOSFET cu canal p are forma generalǎ:
.MODEL MNAME PMOS(P1=V1 P2=V2 P3=V3 . PN=VN)
MNAME este numele modelului ;
NMOS, PMOS sunt simbolulrile de tip ale MOSFET de tip n si respectiv p;
P1, P2, . , PN sunt parametrii de model;
V1, V2, . , VN valorile numerice ale parametrilor.
Simbolul pentru un MOSFET este M. Instructiunea de MOSFET are forma generalǎ :
M(nume) ND NG NS MNAME [ L=(valoare)] [W=(valoara)]
+[AD=(valoare)] [AS=(valoare)] [PD=(valoare)] [PS=(valoare)]
+[NRD=(valoare)] [NRS=(valoare)] [NRG=(valoare)] [NRB=(valoare)]
ND, NG, NS, NB sunt nodurile de drenǎ, poartǎ, sursǎ sirespectiv substrat;
MNAME este numele modelului.
[(arie) valoare] este aria relativǎ a dispozitivului
9. MESFET cu GaAs
Modelul PSpice al unui GaAsFET cu canal n este prezentat in figura urmǎtoare:
RD D Vgs Vgs Cgs Cds RS Id S G
Cgd
Figura 9.1. Modelul PSpice al GaAsFET cu canal n
Tabel 9.1. Parametrii de model ai GASFET cu canal n :
Nume |
Semnificatie |
U.m. |
Valoare implicitǎ |
Valoare tipicǎ |
VTO |
Tensiunea de prag |
V |
-2.5 |
-2.0 |
ALPHA |
|
V-1 |
2.0 |
1.5 |
BETA |
Coeficient de transconductantǎ |
A / V-2 |
0.1 |
25 |
LAMBDA |
Modulatia lungimii canalului |
V-1 |
0 |
1E-10 |
RG |
Rezistenta ohmicǎ a portii |
Ohm |
0 |
1 |
RD |
Rezistenta ohmicǎ a drenei |
Ohm |
0 |
1 |
RS |
Rezistenta ohmicǎ a sursei |
Ohm |
0 |
1 |
IS |
Curentul de saturatie al jonctiunilor pn de poartǎ |
A |
1E-14 | |
M |
Coeficientul de gradare a jonctiunilor pn de poartǎ |
0.5 | ||
N |
Coeficientul de emisie a jonctiunilor pn de poartǎ |
1 | ||
VBI |
Tensiunea de prag |
V |
1 |
0.5 |
CGD |
Capacitaea poartǎ drenǎ la polarizare nulǎ |
F |
0 |
1F |
CGS |
Capacitaea poartǎ sursǎ la polarizare nulǎ |
F |
0 |
6F |
CDS |
Capacitaea drenǎ sursǎ la polarizare nulǎ |
F |
0 |
0.3F |
FC |
Coeficientul capacitǎtii de golire la polarizare directǎ |
0.5 | ||
TAU |
Timpul de tranzit |
s |
0 | |
VTOTC |
Coeficientul de temperaturǎ al VTO |
V / 0C |
0 | |
BETATCE |
Coeficientul de temperaturǎ exponential al lui BETA |
% / 0C |
0 | |
KF |
Coeficientul de zgomot de licǎrire |
0 | ||
AF |
Exponentul de zgomot de licǎrire |
1 |
Instructiunea de model a GaAsFET cu canal n are forma genaralǎ:
.MODEL BNAME GASFET(P1=V1 P2=V2 P3=V3 . PN=VN)
GASFET este simbolul de tip al tranzistorului cu efect de camp cu GaAs;
BNAME este numele modelului;
P1, P2, . , PN sunt parametrii de model;
V1, V2, . , VN valorile numerice ale parametrilor.
Simbolul MESFET cu GaAs (GaAsFET) este B. Numele unui GaAsFET trebuie sǎ inceapǎ cu litera B. Instructiunea de tranzistor are forma generalǎ:
B(nume) ND NG NS BNAME [(arie) valoare]
ND, NG, NS, sunt nodurile de drenǎ, poartǎ si sursǎ;
BNAME este numele model;
[(arie) valoare] este aria relativǎ a dispozitivului .
10. CIRCUITE CU AMPLIFICATOARE OPERATIONALE
Un amplificator operational (AO) poate fi modelat ca un amplificator liniar pentru a simplifica proiectarea si analiza circuitelor cu AO. Un AO poate fi simulat ca un subcircuit, utilizand fie schema realǎ a AO fie un macromodel. Fǎrǎ a utiliza un model complex al AO, caracteristicile circuitelor cu AO pot fi determinate aproximativ cu unul din urmǎtoarele modele :
Modelul liniar de DC;
Modelul liniar de AC;
10.1. Model liniar de DC
Un AO poate fi modelat ca o sursǎ de tensiune ,cum se aratǎ in figura urmǎtoare:
Figura 10.1.1. Model DC
Aceste modele sunt potrivite pentru aplicatii de c.c. sau joasǎ frecventǎ.
10.2. Model liniar de AC
Un AO avand o singurǎ frecventǎ de tǎiere cunoscutǎ , poate fi reprezentat printr-un model liniar care contine un capacitor, cum se aratǎ in figura urmǎtoare:
R1 A1V2
Figura 10.2.1. Modelul liniar AC cu o singurǎ frecventǎ de tǎiere
Sursele dependenta ale ale modelului AO din figurǎ au un nod comun.
Acest model nu ia in considerare efectul de saturatie si este potrivit numai dacǎ AO lucreazǎ in regiunea liniarǎ.
Dacǎ AO are mai mult de o frecventǎ de tǎiere el poate fi reprezentat folosind atatea capacitoare cate frecvente de tǎiere are.
Politica de confidentialitate |
.com | Copyright ©
2024 - Toate drepturile rezervate. Toate documentele au caracter informativ cu scop educational. |
Personaje din literatura |
Baltagul – caracterizarea personajelor |
Caracterizare Alexandru Lapusneanul |
Caracterizarea lui Gavilescu |
Caracterizarea personajelor negative din basmul |
Tehnica si mecanica |
Cuplaje - definitii. notatii. exemple. repere istorice. |
Actionare macara |
Reprezentarea si cotarea filetelor |
Geografie |
Turismul pe terra |
Vulcanii Și mediul |
Padurile pe terra si industrializarea lemnului |
Termeni si conditii |
Contact |
Creeaza si tu |