1.2.2 Моделирование работы диода в динамическом режиме

а) Построение схемы

Исследуем работу диода в динамическом режиме в схеме выпрямителя на рис. 1.12.

Для ввода источника синусоидального напряжения необходимо нажать кнопку Component и последовательно выбрать опции Analog Primitives, Waveform Sourсes, Sine source. В появившемся после размещения источника на экране окне Sine source необходимо задать имя модели (по усмотрению пользователя) и ввести значения частоты F и амплитуды A. Установим F=2KHZ и А=10V.

Рисунок 1.12 – Схема для моделирования динамического режима диода

При вводе диода в списке моделей выберем диод D104A с параметрами модели, которые были установлены ранее.

При вводе резистора значение его сопротивления 3.6 кОм установим в атрибуте VALUE=3.6K.

б) Моделирование динамического режима

Для моделирования необходимо нажать кнопку Analysis и выбрать вид анализа Transient (Анализ переходных процессов). В открывшемся окне ограничений анализа Transient Analysis Limits (рис. 1.13) необходимо установить временной интервал, на котором производится анализ. Для этого в окне Time Range укажем значение 1m (1 миллисекундa). Необходимо указать также максимальный шаг дискретизации по времени Maximum Time Step (максимальное расстояние между расчетными точками на графиках), зададим 0.1U (0.1 микросекунды). Построим в одной системе координат два графика зависимостей напряжения в точках 1 и 2 схемы от времени. Для этого в нижней части окна Transient Analysis Limits укажем в колонке Р в двух строках 1, в колонке X Expression – величину Т (время), в колонке Y Expression в первой строке – V(1), во второй строке – V(2). Диапазоны изменения величин по осям X Range, Y Range задаются автоматически – Auto.

Анализ запускается кнопкой Run.

На рис. 1.14, а и б представлены результаты анализа на двух частотах источника синусоидального напряжения 2 кГц и 200 кГц соответственно. Изменение частоты производится путем двукратного нажатия на левую кнопку мыши после установки курсора на источник напряжения в схеме и корректировки параметра F в окне Sine source. Необходимо также скорректировать значения параметров Time Range и Maximum Time Step в окне Transient Analysis Limits для вывода графиков с необходимым числом периодов и необходимым разрешением.

Когда графики выводятся в черно-белом варианте, целесообразно пометить их маркерами. Для этого необходимо нажать кнопку Tokens (Знаки) на панели инструментов.

Рисунок 1.13 – Окно панели ограничения анализа

а)

б)

Рисунок 1.14 – Временные диаграммы выпрямителя

1.2.3 Моделирование работы однополупериодного выпрямителя с фильтром

а) Построение схемы

Исследуем работу выпрямителя с фильтром по схеме на рис. 1.15.

Рисунок 1.15 – Схема выпрямителя с емкостным фильтром

Введем в схему на рис. 1.12 конденсатор емкостью 1 мкФ, для этого разместим на экране конденсатор и зададим в окне Capacitor атрибут VALUE=1U.

б) Моделирование схемы

Выберем вид анализа Transient. В окне Transient Analysis Limits установим параметры анализа как в предыдущем случае и нажмем кнопку Run.

а)

б)

Рисунок 1.16 – Временные диаграммы выпрямителя с емкостным фильтром На рис. 1.16, а и б представлены результаты анализа на частотах 200 Гц и 2 кГц.