Сквозное проектирование усилителя звуковой частоты
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
е директивы входного языка):
OP - расчет рабочей точки с подробной распечаткой в выходном файле .out режимов работы на постоянном токе нелинейных элементов;
DC - расчет по постоянному току зависимостей токов и напряжений схемы от величины входных сигналов, параметров моделей, температуры, питающих напряжений и токов;
AC - частотный анализ;
NOISE - анализ шумов;
SENS - анализ чувствительности на постоянном токе;
TRAN - расчет переходных процессов;
TF - расчет передаточных слабосигнальных функций;
FOUR - Фурье-преобразование результатов расчета переходных процессов;
WCASE - расчет схемы на наихудший случай с учетом разброса параметров элементов;
MC - статистический анализ разброса выходных параметров методом Монте-Карло;
STEP - расчет зависимостей характеристик схемы от параметров моделей элементов и от температуры.
Примечания:
) Каждый вид анализа задается включением соответствующей директивы (карты, строки) во входное описание. Порядок выполнения анализов определяется последовательностью записи во входном файле директив. Если будет две и более карты на выполнение одного и того же анализа, выполняется лишь последняя. Остальные игнорируются.
- Признаком директивы является точка вначале строки (слева).
- Слабосигнальной функцией называется функция, рассчитанная при малом уровне входных сигналов. Уровень входного сигнала считается малым, если нелинейностью элементов электронной схемы можно пренебречь.
Входной (загрузочный) файл, имеющий обычно для DOS-версий PSpice расширение .cir создается обычно с помощью текстового редактора или трансляцией изображения схемы, сделанного графическим редактором одного из пакетов прикладных программ PCAD, MicroCAP, Electronics Workbench и др.
3.3 Layout
Семейство программ OrCAD Layout решает комплекс задач для обеспечения коллективной работы над топологией печатных плат для электронных устройств, описание которых было создано в одном из графических редакторов и отмоделировано на программном тренажере PSpice.
Кроме того с помощью OrCAD Layout выполняются, в частности, следующие операции:
-размещение элементов схемы на печатной плате;
-общая трассировка проводников (в наиболее критичных местах), устранение взаимовлияния и обеспечение надежности электрических связей;
-настройка и контроль технологических требований и ограничений к элементам, установочным отверстиям, проводникам на печатной плате.
Для создания с помощью OrCAD Capture принципиальной схемы, предназначенной для разработки печатной платы с помощью OrCAD Layout, необходимо выполнить ряд условий, чтобы в будущем не возникало ошибок при попытке перенести схему на ПП.
Всем компонентам схемы необходимо поставить в соответствие их корпуса с помощью атрибута Footprint (из числа тех, которые имеются в библиотеках OrCAD Layout); С помощью атрибутов компонентов, цепей и выводов компонентов. Можно задать дополнительные данные на печатную плату (в атрибутах разрешается использовать только заглавные буквы). Атрибуты задаются либо вручную, либо заполняя стандартные формы, которые вызываются по командам Macro>Configure.
Для создания новой печатной платы в OrCAD Layout выполняется команда File>New и в диалоговых окнах указывается имя файла шаблона печатной платы (*.tch), имя файла списка соединений (*.mnl) и имя файла создаваемой печатной платы (*.mах).
4. Результаты технического моделирования
.1 Micro-Cap 9
В соответствии с заданными параметрами была разработана и введена, с применением графического редактора MC9, схема усилителя мощности низкой частоты на ОУ рис.4.1. В режиме Analysis/Transient Analysis... были рассчитаны временные зависимости входных и выходных сигналов от времени. В качестве входного выбран синусоидальный сигнал, который формируется источником G1 на рис.4.1 . В качестве источника сигнала выбрана стандартная модель GENERAL, которая была отредактирована в окне текста.
Рис. 4.1 Схема усилителя звуковой частоты на ОУ
На рис.4.2 приведены кривые зависимости напряжения источника сигнала и сигнала на выходе УЗЧ от времени.
Рис. 4.2 Зависимости напряжения источника сигнала и сигнала на выходе от времени
Далее переходим к модуляции АЧХ, который осуществляется в меню Analysis/AC Analysis... В режиме Stepping исследуется линейность АЧХ в звуковом диапазоне от 50 кГц до 100 МГц. Результат модуляции приведён на рис.4.3.
Рис. 4.3 АЧХ
.2 PSpice
В соответствии с заданными параметрами была разработана и введена, с применением графического редактора OrCad Capture CIS, схема усилителя мощности низкой частоты на ОУ и каскада предварительного усиления на ОУ рис.4.4.
После создания чертежа принципиальной схемы проводится моделирование. Для этого открывается меню PSpice, в котором запускается команда Create Netlist. По этой команде создается список соединений и выполняется проверка отсутствия ошибок в схеме. Сообщения об ошибках можно увидеть, вызвав команду View Output File. После устранения ошибок вызывается команда Edit Simulation Profile. В открывающемся окне Simulation Settings выбирается страничка Analysis, на которой производится выбор Time Domain (Transient) - расчет временных зависимостей,
На рис.4.5 а, приведены кривые зависимости напряжения источника сигнала от времени для предварительного каскада, а на рис.4.5 б, изображена АЧХ усилителя. По этим графикам можно судить о том, что схемы работоспособны, и сигнал увеличивается.
Рис.4.4 Схема усилителя
Р