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 Robert Heinemanns PSPICE-Seiten |
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Beispiel dd3:
Bestimmung des Eingangswiderstandes von Verstärkerstufen |
Zur Bestimmung des Eingangswiderstandes (besser: der Eingangsimpedanz, denn es handelt sich dabei
in der Regel um einen komplexen Widerstand mit Betrag und Phase) wird im Labor eine Sinusspannung
geringer Amplitude am Eingang angelegt und anschließend Eingangsspannung und Eingangsstrom gemessen.
Die Eingangsimpedanz ergibt sich dann als Quotient aus Eingangsspannung und Eingangsstrom. Da die
Eingangskennlinie nicht linear ist, wird die Genauigkeit dieses Messverfahrens dadurch erhöht, dass
die Amplitude der Eingangsspannung möglichst gering gewählt wird. PSpice ermöglicht bei der AC-Analyse
eine Genauigkeit, die einer Aussteuerung mit der Amplitude 0V entspricht. Das liegt daran, dass PSpice
vor Durchführung der AC-Analyse die Eingangskennlinie im Arbeitspunkt linearisiert, d.h. durch die
Tangente im Arbeitspunkt ersetzt. In diesem Fall hat die Höhe der Amplitude der Eingangsspannung
natürlich keinen Einfluss mehr auf die Genauigkeit. Im Folgenden wird für die Emitterschaltung aus
Beispiel Gr1 die Bestimmung der Eingangsimpedanz mit Hilfe eines AC-Sweeps gezeigt. Bild 1 zeigt
die verwendete Schaltung:
Bild 1: Testschaltung zur Ermittlung des Eingangswiderstandes einer Emitterschaltung
Bild 2 zeigt als Ergebnis eines AC-Sweeps den Frequenzverlauf der Eingangsimpedanz. Im mittleren Frequenzbereich,
in dem die Eingangsimpedanz konstant verläuft, beträgt sie recht genau 8 kΩ
Bild 2: Eingangsimpedanz, gemessen mittels AC-Sweeps
Bild 3 zeigt zur Kontrolle den Zeitverlauf der Eingangsspannung und des Eingangsstromes als Ergebnis
einer Transientenanalyse für f = 1 kHz. Eine Vermessung mit dem Probe-Cursor ergibt auch hier
recht genau eine Eingangsimpedanz von 8 kΩ.
Bild 3: Transientenanalyse: Eingangsspannung und Eingangsstrom
Download der Simulationsdateien zur Bestimmung der Eingangsimpedanz mit PSpice:
Falls Sie die Schaltung simulieren möchten, sich aber vor der Zeichenarbeit
scheuen, oder falls Sie mit dem Simulationssetup nicht
zurecht kommen, können Sie hier die Schaltung von Bild 1
mit fertigem Simulationssetup im SCHEMATICS- oder im CAPTURE-Format herunteladen.
Zur Simulation benötigen Sie die Euromodifikationen zu PSpice,
die Bestandteil meines Buches sind.
Damit Sie nach der Simulation automatisch die vorgefertigten Probe-Diagramme erhalten,
müssen Sie vor dem Start der Simulation in SCHEMATICS die Option
ANALYSIS/PROBE SETUP/RESTORE LAST PROBE SESSION wählen, bzw in CAPTURE im Fenster
SIMULATION SETTINGS die Option PROBE WINDOW/SHOW/LAST PLOT.
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Für CAPTURE ab V10:
Laden Sie die unten angebotene selbstex- trahierende ZIP-Datei eingangswid_cap. exe
herunter und starten Sie dann die Entpackung durch Doppelklick auf den Dateinamen.
Das Entpackprogramm schlägt Ihnen zum Aufbewahren der entpackten Dateien den Ordner
PSpice-Beispiele vor. Ein guter Vorschlag. Starten Sie anschließend aus CAPTURE
heraus eingangswid.opj:
Laden Sie hier eingangswid_cap.exe (39 kB)
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Für SCHEMATICS:
Laden Sie die unten angebotene selbstex- trahierende ZIP-Datei ausgangswid_sch. exe herunter und starten Sie dann die
Entpackung durch Doppelklick auf den Dateinamen. Das Entpackprogramm schlägt Ihnen zum Aufbewahren
der entpackten Dateien den Ordner PSpice-Beispiele vor. Ein guter Vorschlag. Starten Sie anschließend aus SCHEMATICS
heraus eingangswid.sch:
Laden Sie hier eingangswid_sch.exe (28 kB)
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