Subcircuite. analiza in regim tranzitoriu

SUBCIRCUITE. ANALIZA IN REGIM TRANZITORIU

1.     PROBLEME

1.)   Sa se determine caracteristica amplificarii A= U2 / U1 pentru urmatorul circuit cu amplificatoare operationale:

a) E₁=10^-3sin(2pft) (V), fI(0.1Hz , 10MHz)

Pentru amplificatorul operational se va utiliza urmatorul model, care va constitui un subcircuit:

r_i = 1MW; r_e=0.1mW; C_e=0.1pF

b) sa se simuleze in regim tranzitoriu acelasi circuit cu f=500Hz si, ; sa se vizualizeze tensiunea de iesire sis a se explice rezultatele obtinute.

2.) Sa se simuleze in regim tranzitoriu urmatorul circuit :

R_b = 1MW ; R_c = 4kW; E₁ = 5V; V_cc = 9V; e₂ = E₂ sin (wt); f=10kHz;

TB: b= 200 ; Cje = 2pF; Cjc = 2pF; Vje = 0.6V; Vjc = 0.6V;

Sa se faca analiza pentru E₂=1.0 V si respectiv E₂= 20.0 V. Sa se reprezinte grafic V_e.Sa se compare formele de unda obtinute pentru cele doua valori ale lui E₂ .Sa se discute valabilitatea rezultatelor obtinute la lucrarea L3 pentru acelasi circuit.

2. INTERPRETAREA REZULTATELOR

La problema 1. chestiunile care se vor urmari sunt:

- Modul de utilizare a subcircuitelor;

- Analiza in curent alternativ (.AC) excitand circuitul in gama de frecvente 0,1 Hz - 10 Mhz;

REFERAT: Ce sa faceti inainte de inundatie? REFERAT: Executarea si receptionarea ancorajelor metalice tip inel-con si dorn

- Se va verifica prin analiza in regim tranzitoriu ca pentru amplitudinea de 1 mV la intrare se obtine acelasi rezultat ca la analiza in curent alternativ deci circuitul functioneaza la semnale mici. Daca tensiunea de intrare are amplitudinea de 10V forma de unda la iesire nu este sinusoidala deci circuitul functioneaza la semnal mare si rezultatele obtinute cu analiza de semnal mic (AC) nu sunt valabile.

La problema 2. simuland circuitul in regim tranzitoriu se obtin pentru E₂=1.0 V figura 1 si pentru E₂= 20.0 V figura 2.

Fig. 1

Fig. 2

Din figura 2 rezulta ca forma de unda a tensiunii V_e pe rezistorul de sarcina R_e, care la o anumita scara reprezinta curentul de colector, este distorsionata. Acest lucru se produce deoarece pentru circuitul neliniar cu tranzistor se poate folosi modelul liniar in curent alternativ numai pentru functionarea la semnale mici. E₂=20.0 V corespunde functionarii la semnale mari.

3. INSTRUCTIUNI SPICE

Se folosesc urmatoarele linii:

a) Semnalul sinusoidal amortizat este descris astfel:

Pentru sursele independente forma generala este:

V<name> <+node> <-node> SIN (voff vampl freq td df phase)

I<name> <+node> <-node> SIN (ioff iampl freq td df phase)

I= ioff + iampl*expi-(t-td)*df*sin(2*3.14*freq*(t-td)+3.14*Phase/180) unde td < t < TSTOP

b) comanda de analiza in regim tranzitoriu este:

.TRAN <pstep> <ftime> [<noprint> [<ceiling>]][SKIPBP]

<pstep> =pasul de timp pentru tiparirea rezultatelor;

<ftime> = timpul final;

<noprint> = timpul de la care se incepe tiparirea (vizualizarea) rezultatelor;

<ceiling> =limita superioara a pasului de timp; daca nu se specifica se considera ceiling=ftime/50 pentru un circuit care contine elemente dinamice sau ceiling=pstep pentru un circuit rezistiv.

SKIPBP = utilizarea conditiilor initiale impuse (U=<value> pentru condensator si I=<value> pentru bobina, care sunt specificate in liniile care definesc elementele respective).

c) definirea unui subcircuit

.SUBCKT <name> [<nodes>*] [PARAMS: <par>[=<val>]* ]

.. (descrierea elementelor)

.ENDS                               

Utilizarea subcircuitului :

X<name> [<nodes>]* <sname> [PARAMS: <<par>=<val>*>]

<name> = numele modelului (definit in linia .SUBCKT)

<sname> = numele elementului modelat cu subcircuitul respectiv;

<nodes> = nodurile prin care subcircuitul se conecteaza cu circuitul