Analiza parametryczna i optymalizacja w PSPICE.pdf

(369 KB) Pobierz
Analizy Parametryczne i Optymalizacja uk³adów elektronicznych i elektrycznych na przyk³adzie P-Spice
Politechnika
Białostocka
Wydział Elektryczny
Katedra Elektrotechniki Teoretycznej i Metrologii
Instrukcja do zajęć laboratoryjnych
Temat ćwiczenia:
Analizy parametryczne i optymalizacja układów
elektronicznych z wykorzystaniem programu PSPICE
Opracowanie:
mgr inż. Marek Zaręba
Białystok 2003
720854542.005.png
I . Analizy Parametryczne
Analizy Parametryczne działają na zasadzie analiz zagnieżdżonych. Pozwalają
badać układ pod kątem zmian takich wielkości jak :
- napięcie,
- prąd
- temperatura,
- parametrmodelu.
Podczas analizy parametrycznej wykonywane są wielokrotne iteracje
wybranego rodzaju analizy w wyniku których otrzymuje się szereg
charakterystyk będących odpowiedzią na dane zmiany.
Przykład
Analiza parametryczna AC aktywnego filtru dolnoprzepustowego w zależności
od zmian wartości rezystancji R 2 .
rys.1
2
720854542.006.png
Etapy Analizy Parametrycznej
1
2. Wybór elementu Param z biblioteki SPECIAL.LIB, u
dowolnym miejscu na schemacie oraz wypełnienie odpowiednich pól (Nazwą
parametru jest R2Val a wartość równa 10k).
mieszczenie go w
3.Uaktywnienie w A nalysis/Se t up analizy Parametric i wypełnienie
odpowiednich pól według poniższej tabeli. Parametrem (Global Parameter)
analizy jest rezystancja (Name) R2Val. Zakłada się że początkowa wartość
parametru rezystancji wynosi (Start Value) 10k, końcowa wartość
(End Value) 50k a krok zmiany rezystancji (Increment) 10k.
3
. Ustawienie wartości parametru (rezystancji) na {R2Val}.
720854542.007.png 720854542.008.png
4. Uaktywnienie Analizy A nalysis/ Si mulate.
R 2 =50k
R 2 =20k
R 2 =10k
rys.2
Charak
terystyka logarytmiczna modułu dla różnych wartości R 2 .
Z
adania dla studentów.
a
) dokonać parametrycznej analizy AC przykładu przy zmianie parametru R2 a
następnie pojemności C.
Dokonać analizy param
transformatorowym w zależności od zmian parametru współczynnika
sprzężenia układu (Coupling).
b)
etrycznej rezonansowego obwodu o sprzężeniu
rys.3
4
720854542.001.png 720854542.002.png
Podstawowym parametrem obwodów rezonansowych sprzężonych jest
admitancja wzajemna i impedancja wejściowa.
Admitancja wzajemna pomiędzy prądem wtórnym a napięciem wejściowym dla
obwodu przedstawionego na rys. wyraża się zależnością:
Y
=
I
2
=
j
ω
+
M
12
E
Z
Z
ω
2
M
2
1
2
gdzie :
M =
k
L
1 L
2
- indukcyjność wzajemna ,k – współczynnik sprzężenia,
Z +
1
=
R
1
jX
1
- impedancja obwodu pierwotnego,
Z +
2
=
R
2
jX
2
- impedancja obwodu wtórnego,
I - prąd w obwodzie wtórnym transformatora,
E - SEM zasilająca,
2
Po wprowadzeniu oznaczeń
ξ (rozstrojenie bezwzględne obwodu
=
X
1
1
R
1
pierwotnego),
ξ (rozstrojenie bezwzględne obwodu wtórnego),
=
X
2
2
R
2
A
= (wskaźnik sprzężenia), otrzymuje się zależność:
ω
M
R
1 R
2
Y
=
Y
j
2
A
12
12
mm
1
+
A
2
ξ
+
j
ξ
+
ξ
)
1
2
1
2
przy czym
Y
mm =
1
- maksimum maksimorum modułu admitancji
12
2
R
R
1
2
wzajemnej,
Drugim parametrem obwodów rezonansowych sprzężonych jest impedancja
wejściowa
E
ω
2
M
2
Z we
=
=
Z
+
I
1
Z
1
2
z wykorzystaniem wyżej wprowadzonych oznaczeń otrzymuje się:
A
2
A
2
ξ
Z we
=
R
1
+
+
j
ξ
1
2
1
1
+
ξ
2
2
1
1
+
ξ
2
2
ξ
1
Przy założeniu stałej wartości amplitudy SEM otrzymuje się krzywe modułu i
argumentu admitancji wzajemnej oraz impedancji wejściowej.
Dane do Symulacji
Wybór elementów i wartości:
Xfrm_Linear – transformator liniowy. Indukcyjność uzwojenia pierwotnego i
wtórnego przyjąć L 1 =100mH, L 2 =100mH. Współczynnik sprzężenia w analizie
parametrycznej zmieniać w zakresie k=(0.1-0.7) z krokiem 0.2.
Źródło zasilania VAC , ACMag=1V.
5
(
720854542.003.png 720854542.004.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin