Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Pomiar zniekształceń Uwy w PSPICE

R2_artur 25 Sep 2007 17:00 3638 11
  • #1
    R2_artur
    Level 12  
    Dla wzmacniacza tranzystorowego o strukturze:
    Vcc vcc 0 15
    vin in 0 ac 1
    c1 in b 4.7u
    rb1 vcc b 82k
    rb2 b 0 22k
    rc vcc c 5.6k
    q1 c b e BC107A
    .model BC107A NPN ( Is=7.049f Xti=3 Eg=1.11 Vaf=116.3 Bf=375.5 Ise=7.049f
    + Ne=1.281 Ikf=4.589 Nk=.5 Xtb=1.5 Br=2.611 Isc=121.7p Nc=1.865
    + Ikr=5.313 Rc=1.464 Cjc=5.38p Mjc=.329 Vjc=.6218 Fc=.5
    + Cje=11.5p Mje=.2717 Vje=.5 Tr=10n Tf=451p Itf=6.194
    re e 0 1.3k
    ce e 0 100u
    c2 c out 680n
    rl out 0 100k
    określić maksymalną amplitudę sygnału wejściowego o częstotliwości 1kHz, dla której
    zniekształcenie sygnału wyjściowego jest na poziomie nie większym niż 1,5%

    sama symulacja, to nie problem, ale jak określić zniekształcenie sygn.wyj. ??
  • #2
    ed-ek
    Level 34  
    Napisz, czy wykonałeś analizę przerzutnika Schmidta o czym pisałeś w jednym z postów. W odpowiedzi na niego podałem, że trzeba użyć instrukcji .PLOT TRAN V(..) itd. Czy to zadziałało?
    PSpice (ale nie każdy) umożliwia pomiar zniekształceń. Postać ogólna:
    .DISTO ROBCIĄŻENIA <PRZEDZIAŁ <STOSUNEK F2/F1 <POZIOMMOCY<AMPLITUDAF2>>>>
    np: .DISTO RL 2 0.77 1.0E-3 0.55
    Instrukcja nakazuje wykonanie analizy zniekształceń małosygnałowej jako części małosygnałowej analizy zmiennoprądowej dla stanu ustalonego (dla każdej częstotliwości analizy AC jest wykonywana analiza zniekształceń po przyjęciu nieliniowych modeli w danym pkcie pracy). Analizę wykonuje się przy założeniu, że do wejścia układu doprowadza się jeden lub dwa sygnały przemienne o częstotliwościach F1 i F2, przy czym F1 jest częstotliwością dla której program wykonuje analizę.
    Innstrukcji .DISTO używa się łącznie z instrukcją AC.
    Popatrz:
    http://bwrc.eecs.berkeley.edu/Classes/IcBook/SPICE/UserGuide/analyses_fr.html
  • #3
    R2_artur
    Level 12  
    Przerzutnik Schmitta zrobiłem na układzie uA741 z biblioteki NOM.lib w Pspice, ale histereza nie wychodzi mi taka idealna, tzn. nie prostokąt, lecz romb, którego kąt nachylenia zależy nieznacznie od wartości rezystancji.

    A pomiar zniekształceń zaraz przeprowadze i napisze czy w Cadence mi sie udało.


    Dzięki za zainteresowanie tematem.


    Pozdrawiam

    PS.
    .DISTO
    $
    ERROR -- Unrecognizable command
  • #4
    ed-ek
    Level 34  
    Czyli nie rozpoznaje. Możesz spróbować wykorzystać analizę Fouriera i z zawartości (wielkości) harmonicznych określić zniekształcenia.
  • #5
    R2_artur
    Level 12  
    Tak też poszedłem do problemu, FFT sinusa na wejściu ma tylko 1 prążek głowny, natomiast FFT Uwy w zależności od amplitudy Uwe ma różne zniekształcenia, ale nie umiem w PROBE ustawić formuły, która pobierałaby wartość max, przemnożyła przez 1,5% i wykreśliła linie na osi Y, np. dla Max 10V Uzn=0,15V i żeby tego ręczznie nie liczyc, tylko dla analizy .param będzie 100 wyników i dla tych 100 wyników 100 linii Uzn.

    Troche to zakręciłem, ale chyba wiesz o co mi chodzi? :)

    Pozdrawiam,

    a o to lista do Schmitta:
    WO uA741

    Vin we 0 sin(0, 10, 1k)
    Vcc 5 0 DC 15
    Vee 6 0 DC -15

    ;//////////////////////
    ;Przerzutnik Schmitta
    ;/////////////////////
    R0 we 2 10k
    R1 1 0 10k
    R2 1 3 100k
    ;////////////////////

    X1 1 2 5 6 3 UA741

    .AC dec 10 10 100Meg
    .TRAN 100ns 5m 0 100ns
    .LIB NOM.LIB
    .PROBE
    .END

    Jak dopasować wartośc elementów, aby histereza przypominała histereze:D
  • #6
    ed-ek
    Level 34  
    Napisałeś:
    .AC dec 10 10 100Meg
    .TRAN 100ns 5m 0 100ns
    .LIB NOM.LIB
    .PROBE
    .END
    Po co chcesz wykonać analiżę AC? Lepiej aby na osi x był oznaczony czas, a na wykresie Uwej i Uwyj - byłoby czytelniej. Wydaje mi się że jak napiszesz:
    .TRAN 20ns 5ms
    .PLOT TRAN V(3),Vin
    .PROBE
    .END
    powinno się wyświetlić V=f(t)
    Histereza w układzie odwracającym:
    ΔUwe=R1/(R1+R2)*(Uwymax-Uwymin); R1 rezystor do masy
    w nieodwracającym: ΔUwe=
    ΔUwe=R1/R2*(Uwemax-Uwemin); R1 między nonInvert a źródłem Vinput
    Co do zniekształceń. Czy analizę przeprowadzasz w PSpice,czy korzystasz z innego programu? Wydaje się niemożliwe aby jeżeli nie jest dostępna instrukcja .DISTO.... można byłoby zautomatyzować obliczenia. Niestety trzeba określać wielkość poszczególnyh harmonicznych, napisać program liczenia zniekszt., albo liczyć piechotą.
  • #7
    R2_artur
    Level 12  
    Analiza AC i tak sie nie wykona, gdyż nie ma źródła AC i ta linia jest de facto bez użyteczna, jej usunięcie, zanegowanie niczego nie zmiania.

    Uzyskany przebieg wrzuciłem w poście wyżej, cały sęk w tym, ze teorie histerezy znam, ale zastosowany UA ma sie nijak do niej ;P

    Używam Pscpie Cadance, i nie ma komendy DISTO, i chyba musze CI przyznac racje, ale istnieje coś takiego w probe jak makro, moze uda sie stworzyc jakies makro do przeliczen.
  • #8
    bober85
    Level 12  
    witam.

    Chciałbym podłączyć się do tematu. Mam do wykonania na projekt z układów elektroniczych generator przebiegu sinusoidalnego o poniższych parametrach:

    -podzakresy: 20-200Hz, 200-2000Hz, 2kHz-20kHz, 20kHz-200kHz
    -rezystancja wyjściowa Rwy=50 Omów
    -napięcie wyjściowe regulowane 0-5 V
    -zawartość harmonicznych:
    >w zakresie 20Hz-20kHz, h<=0,3%
    >w zakresie 20kHz-200kHz, h<=1%
    -nierównomierność charakterystyki amplitudowej +/-0,5dB.
    -zakres temperatur 5-45 st.C

    Mam już zrobiony działający układ w PSPice 6.3, tylko nie wiem jak pomierzyć zawartość harmonicznych przebiegu wyjściowym. Mój prowadzący powiedział tylko że trzeba wykorzystać analizę Fouriera i z zawartości harmonicznych jakoś to określić. Tyle się od niego dowiedziałem.
    Dlatego prosiłbym o wyjaśnienie jak to zrobić. W załączniku jest plik .sch ze schematem mojego układu oraz przedstawiam na rysunku ustawienia jakie mam w analizie i wynik transformaty.
    Nie bardzo wiem jak wypełnić pola od analizy Fouriera i robie to trochę na wyczucie, ale największy problem mam w określeniu częstotliwości częstotliwości środkowej.

    Innym problemem jest określenie nierównomierności charakterystyki amplitudowej. Problem w tym że nie wiem za bardzo jak ją wykreślić dla układu generatora.

    Proszę o pomoc w postawionych przeze mnie pytaniach za co góry dziękuję.
  • #9
    jony
    Electronics specialist
    I wyniki analizy FFT występują w postaci pliku tekstowego i tam odczytasz THD w procentach . Po przeprowadzeniu analizy wybierasz zakładkę Analysis --> Examine Output
  • #10
    bober85
    Level 12  
    Dzięki Jony.
    Widzę że znalazłeś moje problemy w innym wątku:)
    A jak wykreślić charakterystykę amplitudową w Pspice? Próbowałem użyć znacznika Vdb, ale to wymaga ustawień AC Sweep i wtedy wyskakuje mi bład i smulacja nie odpala.

    Dodano po 1 [godziny] 49 [minuty]:

    A jeszcze odnośnie harmonicznych.
    Czy częstotliwością środkową (center frequency) ma być częstotliwość jaka jest wyliczona z mostka przydanym R i C, czy należy to zrobić jakoś inaczej, bo widzę że THD w niektórych przypadkach jest najmniejszy dla tak wyliczonej f. środkowej a w innym przypadku jest najmniejszy, gdy dodam/odejmę tych kilka herców od f.środkowej.
    Czym to jest spowodowane i czy można jakoś wyliczyć ewentualnie jaką f.środkową należy tam wpisać?
  • #11
    jony
    Electronics specialist
    Jak wykreślić charakterystykę amplitudową generatora to nie mam pojęcia.

    W polu częstotliwością środkową (center frequency) wpisujemy taką jaką akurat generuje generator
  • #12
    bober85
    Level 12  
    ok. A z tą amplitudową to jeszcze pokombinuje. Wezmę pomęcze trochę mojego gościa od zajęć to może coś mi dopowie na ten temat. W sumie jakbym już wiedział to sie pochwal. Może się komuś to przyda.
    pozdrawiam