402.001 mạch điện tử 1 mùa xuân 2016 2
Spice Bài tập về nhà Do Thứ Hai, Tháng Hai 22,12: 300pm
1. Sử dụng bất kỳ Spice dựa trên hệ thống mô phỏng, cốt truyện đặc VI của một diode 1N4148. Hầu hết các chương trình dựa trên máy tính đã có các mô hình 1N4148 diode; Tuy nhiên, nếu bạn đang sử dụng http://www.nanohub.org/ bạn sẽ cần đến các thông số đầu vào mô hình. Dưới đây là mô hình
các thông số được sử dụng bởi các chương trình Cadence PSpice.
.model D1N4148 D (Is = 2.682n N = 1,836 Rs = 0,5664 IKF = 44.17m XTI = 3 Ví dụ = 1.11 = Cjo 4p
+ M = 0,3333 Vj = 0,5 fc = 0,5 ISR = 1.565n Nr = 2 Bv = 100 IBV = 100U Tt = 11.54n)
các VI đặc điểm thu được bằng cách thực hiện một điện áp Sweep DC sử dụng các mạch sau đây.
V
0Vdc
D1 D1N4148
0
Sweep điện áp DC từ -0.2 V đến 1,0 V để có được một cốt truyện tương tự như biểu đồ dưới đây.
2. Sử dụng con trỏ, đánh dấu một điểm khoảng -0,1 V để ước tính giá trị của IS (như hình trên) và ghi lại các kết quả trên trang bìa.
3. Biểu diễn các kháng năng động của diode loga để có được một cốt truyện tương tự như cốt truyện dưới đây.
Cuộc kháng chiến lần thứ năng động là nghịch đảo của độ dốc của đặc tính diode IV đánh giá tại các điểm hoạt động, Q.
thứ
Q
VT
ID LÀ
VT
ID
(cho sự thiên vị về phía trước)
trong đó η là yếu tố lý tưởng và VT là điện áp nhiệt. Kể từ khi mô phỏng PSpice giả định một nhiệt độ 27 ° C,
V k T
T q
25,87 mV.
4. Sửa đổi cốt truyện của bạn để cung cấp một ước tính của các yếu tố lý tưởng. Đó là, âm mưu ID rd.
VT
5. Sử dụng con trỏ đánh dấu một điểm vào khoảng 0,3 V để ước tính giá trị của η (như hình trên) và ghi lại các kết quả trên trang bìa.
LƯU Ý: xấp xỉ của chúng tôi yêu cầu các diode được chuyển tiếp thiên vị nhưng chúng tôi lưu ý rằng hành vi diode bắt đầu đi chệch khỏi đó của một diode lý tưởng ở cả hai dòng điện rất thấp và cao.
Bây giờ chúng ta biết tất cả về đặc tính diode của chúng tôi, hãy xây dựng một cái gì đó!
Làm thế nào về một bộ suy hao biến? (Điều này được biết đến như là một câu hỏi tu từ.)
Các suy hao sẽ được dựa trên các mạch sau đây:
VCC
VCC
VCC
?? Vdc
VSIN
VOFF = 0V VAMPL = 10mV FREQ = 5kHz
0 0
Chú ý: Các thành phần trong hộp ở bên phải được bổ sung để mô phỏng hiệu ứng của máy hiện sóng thiết lập để
A.C. khớp nối và không ảnh hưởng (hoặc được đưa vào) tính toán tay của bạn.
6. Xác định giá trị của thứ tại 2μA từ diode VI đặc.
Các đồ dưới đây cho thấy làm thế nào điều này có thể dễ dàng thực hiện. Sử dụng "Add Lô Window", cả hai đặc tính VI và kháng năng động có thể xuất hiện trong cùng một cửa. Đơn giản chỉ cần đặt một con trỏ trên hiện mong muốn và con trỏ khác tại cấp điện áp tương ứng trên các âm mưu chống động để trực tiếp đọc các kháng năng động.
V 1
7. Giả sử rằng ID = 2μA, xác định giá trị cho R2 như vậy mà tỷ lệ suy giảm hiện .
VS 2
Bạn có thể bỏ qua ảnh hưởng của trở kháng sóng đầu vào trong này và các tính toán sau.
8. Kể từ khi chúng tôi muốn thực sự xây dựng các bộ suy giảm, chúng ta cần phải chọn một giá trị điện trở thực sự. Bảng trên trang 1300 của văn bản cho thấy các giá trị của điện trở 5% khoan dung có sẵn. Chọn 5% giá trị điện trở đơn gần nhất để sử dụng cho R2.
9. Vì bạn có thể không thể sử dụng các giá trị chính xác của R2 bạn tính toán trong phần 7, bạn có thể cần phải điều chỉnh một chút điểm điều hành của bạn để đạt được một tỷ lệ suy giảm chính xác 1. Giả sử
2
giá trị của đơn 5% điện trở của bạn là chính xác bằng với giá trị danh nghĩa, tính toán mới
1
giá trị của cuộc kháng chiến năng động, rd, mà sẽ tạo ra một tỷ lệ suy giảm của.
2
10. Xác định các điểm hoạt động diode đó sẽ tạo ra giá trị mới này của kháng năng động, rd, và ghi lại các giá trị của ID và VD trên trang bìa tờ.
11. Xác định giá trị của VCC cần thiết để đạt được các điểm hoạt động sẽ tạo ra giá trị của 1
thứ cần thiết để sản xuất một tỷ lệ suy giảm của
các giá trị của R2 mà bạn đã chọn.
2
12. Đặt các giá trị tính toán của R2 và VCC trong mạch suy hao hiển thị ở trên và thực hiện một mô phỏng thoáng qua (2ms thời hạn) để tạo ra một cốt truyện như hình dưới đây.
Chú ý: Nếu vết sản lượng ban đầu của bạn là "sần" điều chỉnh kích thước bước tối đa để sản xuất một đầu ra dấu vết trơn tru. Bạn cũng có thể nhận thấy rằng âm mưu đầu ra của bạn là không hoàn toàn đối xứng về không volts. Lý do là các tụ điện ban đầu là không tích. Bạn có thể bù đắp cho điều này bằng cách áp dụng một khoản phí ban đầu để các tụ điện (sử dụng tài sản IC) hoặc chỉ đơn giản bỏ qua vài mili giây đầu tiên của đầu ra để cho phép quá độ sạc để chết ra ngoài.
12.5 Nếu dấu vết đầu ra của bạn không có một đỉnh cao giá trị gần 5 mV kiểm tra lại công việc của bạn trong Phần 6-11 và xác định các giá trị mới của R2 và VCC để sản xuất lô hiển thị ở trên trong phần 12.
13. Xác định hai giá trị của cuộc kháng chiến động (rd) yêu cầu
đang được dịch, vui lòng đợi..