Визуальное моделирование электронных схем в PSPICE

2        2.000E+03 5.052E-04 2.094E-05  1.040E+02  1.045E+02

3        3.000E+03 4.226E-04 1.751E-05 -1.760E+02 -1.755E+02

4        4.000E+03 6.332E-05 2.624E-06  1.166E+02  1.171E+02

TOTAL HARMONIC DISTORTION = 2.742063E-03 PERCENT

В табл. 12.2, значения, полученные при измерении (см. табл. 12.1), сопоставлены с результатами моделирования оригинальной (см. рис. 11.1) и упрощенной схемы (см. рис. 11.2). Конечно, результаты анализа упрощенной схемы немного лучше, ведь в ней некоторые реальные компоненты были заменены идеальным источником напряжения U₂=68 В. В целом же результаты моделирования и измерения совпадают.

Табл. 12.2. Данные измерения и моделирования схемы

	Данные измерения	Данные моделирования
		оригинальной схемы	упрощенной схемы
Эффективная полоса пропускания при 35 Вт/8 Ом (3-dB-падение мощности)	1.5 Гц–125 кГц	1.5 Гц–127 кГц	1.5 Гц–130 кГц
Скорость нарастания фронта	20 В/мкс	20 В/мкс	20 В/мкс
Отношение сигнал/шум (при 1 Вт/8 Ом)	>99 дБА[40]	106 дБ	106 дБ
Гармонические искажения (60 Вт/1 кГц/8 Ом)	0.003%[40]	0.0027%[41]	0.001%[41]

12.5. МОП-транзисторный усилитель как усилитель постоянного напряжения

Входной фильтр выходного МОП-транзисторного каскада, состоящий из R₃, R₄, С₂ и С₃, образует полосовой фильтр. Он настроен таким образом, что подходит для любых источников низкочастотных сигналов (компакт-диск, виниловая пластинка, магнитофонная пленка), то есть он изначально настроен на наихудший случай. С₂ и R₄ образуют фильтр верхних частот с граничной частотой 1.52 Гц, R₃ и С₃ образуют фильтр нижних частот с граничной частотой 159 кГц. Еще несколько лет назад в наиболее качественных усилителях входной фильтр был сконструирован так, что нижняя граница находилась на частоте 0 Гц. Однако в те времена от такой конструкции фильтра пришлось отказаться, так как усилители передавали даже шум вращения винилового диска.

На рис. 12.5 сопоставлены частотная и фазовая характеристики двух вариантов усилителей: с оригинальным входным фильтром и с входным фильтром, в котором конденсатор С₂ коротко замкнут, то есть закорочен фильтр верхних частот. Поясним читателям, зачем это сделано.

Рис. 12.5. Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристика двух вариантов выходного МОП-транзисторного каскада

Сегодня, когда источники зашумленного низкочастотного сигнала практически уже не используются (проигрыватели вышли из моды, а магнитофонные ленты выпускаются с существенно улучшенными шумовыми характеристиками), наступило время снова задуматься над нижней граничной частотой усилителей. Хотя человеческое ухо и не воспринимает частоты ниже 17 Гц, нижняя граничная частота, тем не менее, создает заметные сдвиги фазы в слышимой частотной области. Как известно, именно фазовые вариации низкочастотного сигнала создают у слушателей ощущение объемного звука. МОП-транзисторный усилитель позволяет без проблем понизить граничную частоту до 0 Гц. Для этого всего лишь нужно, чтобы конденсатор С₂ был коротко замкнут.

Глава 13 Возможности применения программы PSPICE

В этой главе описаны возможные варианты исследований некоторых типичных схем из областей силовой полупроводниковой техники, техники связи и автоматического регулирования.