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 Robert Heinemanns PSPICE-Seiten |
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Beispiel Fet1:
PSpice-Simulation einer Verstärkerstufe in Sourceschaltung mit N-Kanal-JFet |
Bild 1 zeigt eine Sourceschaltung mit einem N-Kanal-JFet 2N3819. Die Sourceschaltung ist
bei Feldeffekttransistoren das, was die Emitterschaltung bei Bipolartransistoren
darstellt: Die am häufigsten eingesetzte Schaltung zur Spannungsverstärkung.
Bild 1: Verstärkerstufe in Sourceschaltung
Bild 2 zeigt die Eingangskennlinie des verwendeten N-Kanal-JFet. Bild 3 zeigt
das Ausgangskennlinienfeld des Transistors.
Bild 2: Eingangskennlinie des N-Kanal-JFet 2N3819
Bild 3: Ausgangskennlinienfeld des N-Kanal-JFet 2N3819
In Bild 2 sind zwei mögliche Arbeitspunkte mit dem PSpice-Marker gekennzeichnet:
Arbeitspunkt 1: ID = Imax/2 = 6 mA und Ugs = -0,87 V
Arbeitspunkt 2: ID = 9 mA und Ugs = -0,4 V
Arbeitspunkt 1 liegt in der Mitte des möglichen Aussteuerbereichs des Drainstromes
und erlaubt somit eine große Aussteuerung des Transistors. Arbeitspunkt 2 liegt
im oberen Bereich der Eingangskennlinie, in dem die Steilheit relativ groß ist.
Arbeitspunkt 2 liefert folglich eine größere Verstärkung bei geringerer Aussteuerbarkeit.
Die Dimensionierung der Schaltung für Arbeitspunkt 1 ergibt einen Sourcewiderstand
Rs = 145 Ω (gewählt 150 Ω) und einen Drainwiderstand Rd = 1.522 kΩ (gewählt: 1,5 kΩ).
Bild 4 zeigt die Ein- und Ausgangsspannung mit der Dimensionierung der Bauelemente für Arbeitspunkt 1.
Bild 5 zeigt die Spannungen für Arbeitspunkt 2. Bei einer Aussteuerung mit Uin = 0,75 V ergibt sich
für den Arbeitspunkt 1 eine Verstärkung von ca 6.5 (vgl. Bild 4). Bei einer Aussteuerung mit Uin = 0,25 V ergibt sich
für den Arbeitspunkt 2 eine Verstärkung von ca 9 (vgl. Bild 5).
Bild 4: Arbeitspunkt 1: Drainpotential, Eingangsspannung und Ausgangsspannung
Bild 5: Arbeitspunkt 2: Drainpotential, Eingangsspannung und Ausgangsspannung
Download der Simulationsdateien zur Source-Schaltung mit N-Kanal-JFet:
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 Source-Schaltung von Bild 1
mit fertigem Simulationssetup im SCHEMATICS- oder im CAPTURE-Format herunterladen.
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 jfet_source_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 jfet_source.opj:
Laden Sie hier jfet_source_cap.exe (35 kB)
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Für SCHEMATICS:
Laden Sie die unten angebotene selbstex- trahierende ZIP-Datei jfet_source_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 jfet_source.sch:
Laden Sie hier jfet_source_sch.exe (28 kB)
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