Анализ по переменному току

Анализ по переменному току представляет собой определение реакции цепи на изменение частоты. PSpice определяет малосигнальную реакцию цепи на комбинацию входных сигналов в окрестности точки начального приближения при условии линеаризации анализируемой цепи. При этом необходимо учитывать следующее:

• • нелинейные устройства, такие как управляемые напряжением или током ключи, преобразуются в линейные цепи в окрестности начального приближения и, только после этого, PSpice А/D производит малосигнальный линейный анализ;
• • поскольку анализ по переменному току является линейным, определяются только амплитуда и фаза реакции цепи; напряжение и ток не ограничиваются.

Рекомендуется производить анализ по переменному току при назначении единичной амплитуды источника. При этом относительная величина выходного сигнала определяется по отношению к амплитуде входного сигнала (то есть к 1).

В качестве примера анализа по переменному току рассмотрим резонансные явления в контуре, схема которого приведена на рис. 3.20. При назначе-

L1

ЮмкГн

С1 20мк

R1

0.1

H^R2

LJ0.1

L2

? ЮмкГн

С2

ЗОмк

Рис. 3.20. Схема контура при анализе по переменному току

нии параметров, определяющих анализ по переменному току (AC Sweep Туре), выбрана линейная шкала частот (Linear), начальная частота (Start Frequency) — 5 кГц, конечная частота (End Frequency) — 15 кГц, общее число расчетных точек (Total Points) — 10 000. Осциллограммы токов через сопротивления R1 и R2 приведены на рис. 3.21.

При анализе по переменному току применяются источники VAC, определяемый амплитудой переменной составляющей напряжения Vac и постоянной составляющей Vdc или 1АС, определяемый амплитудой переменной составляющей тока lac и постоянной составляющей Ide (не путать с источниками VSIN и ISIN).

I(R2)

Рис. 3.21. Резонансные кривые токов в ветвях контура при анализе по переменному току

Анализ шумов

При анализе шумов PSpice рассчитывает и выдает следующую информацию для каждой частоты, для которой производится анализ по переменному току:

• • шум, генерируемый на выходе некоторого устройства, который складывается из шумов, генерируемых каждым резистором и полупроводником, из которых состоит данное устройство. Для полупроводникового устройства составляющая шума определяется режимами его работы;
• • общий выходной и эквивалентный входной шум.

В табл. 3.1 приведены входные и выходные характеристики цепи, рассчитываемые при анализе шумов.

Таблица 3.1. Входные и выходные характеристики цепи, рассчитываемые при анализе шумов

При вычислении полного шума на выходе цепи, PSpice вычисляет среднеквадратичную сумму шумов, генерируемых всеми «шумящими» элементами данной цепи.

При вычислении эквивалентного входного шума, PSpice делит общий выходной шум на шум, который распространяется по анализируемой цепи от входа к выходу. Этот результат получается при определении входного шума, который обеспечивает на выходе эквивалентный расчетный выходной шум в случае идеальной (не шумящей) цепи.

Перед анализом шумов задаются его настройки: выходное напряжение (Output Voltage), источник питания (I/V Source), интервал расчета парциальных уровней шума (Interval).