Примеры схем и списков соединений

Следующие схемы представляют собой предварительно протестированные списки соединений для SPICE 2g6, при необходимости дополненные краткими описаниями. (См. Главу 2 «Компьютерное моделирование электрических цепей для получения дополнительной информации о списках соединений в SPICE.)

Не стесняйтесь «копировать» и «вставлять» любой из списков соединений в свой собственный исходный файл SPICE для анализа и / или модификации. Моя цель здесь двоякая:дать практические примеры дизайна списка соединений SPICE для дальнейшего понимания синтаксиса списка соединений SPICE и показать, насколько простыми и компактными могут быть списки соединений SPICE при анализе простых схем.

Все выходные листы для этих примеров были «обрезаны» от посторонней информации, что дает вам максимально сжатое представление результатов SPICE, насколько это возможно. Я делаю это в первую очередь для экономии места в этом документе.

Типичные выходные данные SPICE содержат множество заголовков и сводной информации, не обязательно относящейся к решаемой задаче. Поэтому не удивляйтесь, если вы запустите моделирование самостоятельно и обнаружите, что результат не точно похоже на то, что я здесь показал!

Пример сетевой схемы с несколькими источниками постоянного тока через резистор, часть 1

Без .dc card и .print или .plot card, выходные данные для этого списка соединений будут отображать только напряжения для узлов 1, 2 и 3 (конечно, со ссылкой на узел 0).

Список соединений:

 Несколько источников постоянного тока v1 1 0 dc 24 v2 3 0 dc 15 r1 1 2 10k r2 2 3 8.1k r3 2 0 4.7k .end 

Вывод:

 напряжение узла напряжение узла напряжение узла (1) 24,0000 (2) 9,7470 (3) 15,0000 

 напряжение источника тока наименование ток v1 -1.425E-03 v2 -6.485E-04 

 общая рассеиваемая мощность 4,39E-02 Вт 

Пример сетевой схемы с несколькими источниками постоянного тока, резистора, часть 2

Добавив .dc карточка анализа и указание источника V ₁ от 24 вольт до 24 вольт за 1 шаг (другими словами, 24 вольт стабильно), мы можем использовать .print анализ карты для распечатки напряжений между любыми двумя точками, которые мы пожелаем.

Как ни странно, когда .dc При вызове опции анализа распечатки напряжения по умолчанию для каждого узла (относительно земли) исчезают, поэтому нам приходится явно указывать их в .print карточка, чтобы увидеть их вообще.

Список соединений:

 Несколько источников постоянного тока v1 1 0 v2 3 0 15 r1 1 2 10k r2 2 3 8.1k r3 2 0 4.7k .dc v1 24 24 1 .print dc v (1) v (2) v (3) v ( 1,2) v (2,3). Конец 

Вывод:

 v1 v (1) v (2) v (3) v (1,2) v (2,3) 2.400E + 01 2.400E + 01 9.747E + 00 1.500E + 01 1.425E + 01-5.253 E + 00 

Пример RC-цепи постоянной времени

Для анализа постоянного тока необходимо указать начальные условия любого реактивного компонента (C или L) (напряжение для конденсаторов, ток для катушек индуктивности). Это обеспечивается последним полем данных каждой карты конденсатора ( ic =0 ).

Чтобы выполнить анализ постоянного тока, файл .tran (” временный ») Должна быть указана опция анализа, при этом в первом поле данных указывается приращение времени в секундах, во втором - общий временной интервал анализа в секундах, а« uic »С указанием« использовать начальные условия »при анализе.

Список соединений:

 RC цепочка выдержки времени v1 1 0 dc 10 c1 1 2 47u ic =0 c2 1 2 22u ic =0 r1 2 0 3.3k .tran .05 1 uic .print tran v (1,2) .end 

Вывод:

 время v (1,2) 0.000E + 00 7.701E-06 5.000E-02 1.967E + 00 1.000E-01 3.551E + 00 1.500E-01 4.824E + 00 2.000E-01 5.844E + 00 2.500E-01 6.664E + 00 3.000E-01 7.322E + 00 3.500E-01 7.851E + 00 4.000E-01 8.274E + 00 4.500E-01 8.615E + 00 5.000E-01 8.888E + 00 5.500E -01 9.107E + 00 6.000E-01 9.283E + 00 6.500E-01 9.425E + 00 7.000E-01 9.538E + 00 7.500E-01 9.629E + 00 8.000E-01 9.702E + 00 8.500E-01 9.761E + 00 9.000E-01 9.808E + 00 9.500E-01 9.846E + 00 1.000E + 00 9.877E + 00 

Построение и анализ простой цепи синусоидального напряжения переменного тока

Это упражнение действительно показывает правильную настройку для построения мгновенных значений источника синусоидального напряжения с помощью .plot функция (как временный анализ). Неудивительно, что для анализа Фурье в этой колоде также требуется .tran (переходный) вариант анализа должен быть указан в подходящем временном диапазоне.

Временной диапазон в этой конкретной колоде позволяет проводить анализ Фурье с довольно низкой точностью. Чем больше периодов основной частоты выполняется анализ переходных процессов, тем более точным будет анализ Фурье. Это не причуда SPICE, а, скорее, основной принцип сигналов.

Список соединений:

 v1 1 0 sin (0 15 60 0 0) rload 1 0 10k * измените карту tran на следующую для большей точности Фурье * .tran 1m 30m .01m и включите .options card:* .options itl5 =30000 .tran 1м 30м. Участок tran v (1) .four 60 v (1) .end 

Вывод:

 время v (1) -2.000E + 01 -1.000E + 01 0.000E + 00 1.000E + 01 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.000E + 00 0.000E + 00. . *. . 1.000E-03 5.487E + 00. . . *. . 2.000E-03 1.025E + 01. . . *. 3.000E-03 1.350E + 01. . . . *. 4.000E-03 1.488E + 01. . . . *. 5.000E-03 1.425E + 01. . . . *. 6.000E-03 1.150E + 01. . . . *. 7.000E-03 7.184E + 00. . . *. . 8.000E-03 1.879E + 00. . . *. . 9.000E-03 -3.714E + 00. . *. . . 1.000E-02 -8.762E + 00. . *. . . 1.100E-02 -1.265E + 01. *. . . . 1.200E-02 -1.466E + 01. *. . . . 1.300E-02 -1.465E + 01. *. . . . 1.400E-02 -1.265E + 01. *. . . . 1.500E-02 -8.769E + 00. . *. . . 1.600E-02 -3.709E + 00. . *. . . 1.700E-02 1.876E + 00. . . *. . 1.800E-02 7.191E + 00. . . *. . 1.900E-02 1.149E + 01. . . . *. 2.000E-02 1.425E + 01. . . . *. 2.100E-02 1.489E + 01. . . . *. 2.200E-02 1.349E + 01. . . . *. 2.300E-02 1.026E + 01. . . *. 2.400E-02 5.491E + 00. . . *. . 2.500E-02 1.553E-03. . *. . 2.600E-02 -5.514E + 00. . *. . . 2.700E-02 -1.022E + 01. *. . . 2.800E-02 -1.349E + 01. *. . . . 2.900E-02 -1.495E + 01. *. . . . 3.000E-02 -1.427E + 01. *. . . . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

 компоненты Фурье переходной характеристики v (1) компонент постоянного тока =-1,885E-03 гармоническая частота, нормализованная по Фурье фаза, нормализованная без (Гц) составляющая (градусы) фаза (градусы) 1 6.000E + 01 1.494E + 01 1.000000 - 71.998 0.000 2 1.200E + 02 1.886E-02 0.001262 -50.162 21.836 3 1.800E + 02 1.346E-03 0.000090 102.674 174.671 4 2.400E + 02 1.799E-02 0.001204 -10.866 61.132 5 3.000E + 02 3.604E-03 0.000241 160.923 232.921 6 3.600E + 02 5.642E-03 0.000378 -176.247 -104.250 7 4.200E + 02 2.095E-03 0.000140 122.661 194.658 8 4.800E + 02 4.574E-03 0.000306 -143.754 -71.757 9 5.400E + 02 4.896E- 03 0,000328 -129,418 -57,420 общее гармоническое искажение =0,186350 процентов 

Пример простой цепи резистор-конденсатор переменного тока

Файл .ac card указывает точки анализа переменного тока от 60 Гц до 60 Гц в одной точке. Эта карта, конечно, немного полезнее для многочастотного анализа, когда диапазон частот можно анализировать поэтапно. Файл .print карта выводит напряжение переменного тока между узлами 1 и 2 и напряжение переменного тока между узлом 2 и землей.

Список соединений:

 Демонстрация простой схемы переменного тока v1 1 0 ac 12 sin r1 1 2 30 c1 2 0 100u .ac lin 1 60 60 .print ac v (1,2) v (2) .end 

Вывод:

 freq v (1,2) v (2) 6.000E + 01 8.990E + 00 7.949E + 00 

Пример схемы фильтра нижних частот

Этот фильтр нижних частот блокирует переменный ток и пропускает постоянный ток на R _{нагрузку} . резистор. Типичный фильтр, используемый для подавления пульсаций в цепи выпрямителя, на самом деле имеет резонансную частоту, что технически делает его полосовым фильтром.

Тем не менее, он в любом случае хорошо работает, чтобы пропускать постоянный ток и блокировать высокочастотные гармоники, генерируемые процессом выпрямления переменного тока в постоянный. Его характеристики измерены при качании источника переменного тока от 500 Гц до 15 кГц. При желании файл .print карточка может быть заменена или дополнена .plot карту для графического отображения напряжения переменного тока в узле 4.

Список соединений:

 Фильтр нижних частот v1 2 1 ac 24 sin v2 1 0 dc 24 rload 4 0 1k l1 2 3 100m l2 3 4 250m c1 3 0 100u .ac lin 30 500 15k .print ac v (4) .plot ac v ( 4) .end 

 freq v (4) 5.000E + 02 1.935E-01 1.000E + 03 3.275E-02 1.500E + 03 1.057E-02 2.000E + 03 4.614E-03 2.500E + 03 2.402E-03 3.000E +03 1.403E-03 3.500E + 03 8.884E-04 4.000E + 03 5.973E-04 4.500E + 03 4.206E-04 5.000E + 03 3.072E-04 5.500E + 03 2.311E-04 6.000E + 03 1.782E-04 6.500E + 03 1.403E-04 7.000E + 03 1.124E-04 7.500E + 03 9.141E-05 8.000E + 03 7.536E-05 8.500E + 03 6.285E-05 9.000E + 03 5.296E -05 9.500E + 03 4.504E-05 1.000E + 04 3.863E-05 1.050E + 04 3.337E-05 1.100E + 04 2.903E-05 1.150E + 04 2.541E-05 1.200E + 04 2.237E-05 1.250E + 04 1.979E-05 1.300E + 04 1.760E-05 1.350E + 04 1.571E-05 1.400E + 04 1.409E-05 1.450E + 04 1.268E-05 1.500E + 04 1.146E-05 

 freq v (4) 1.000E-06 1.000E-04 1.000E-02 1.000E + 00 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5.000E + 02 1.935E-01. . . *. 1.000E + 03 3.275E-02. . . *. 1.500E + 03 1.057E-02. . *. 2.000E + 03 4.614E-03. . *. . 2.500E + 03 2.402E-03. . *. . 3.000E + 03 1.403E-03. . *. . 3.500E + 03 8.884E-04. . *. . 4.000E + 03 5.973E-04. . *. . 4.500E + 03 4.206E-04. . *. . 5.000E + 03 3.072E-04. . *. . 5.500E + 03 2.311E-04. . *. . 6.000E + 03 1.782E-04. . *. . 6.500E + 03 1.403E-04. . *. . 7.000E + 03 1.124E-04. *. . 7.500E + 03 9.141E-05. *. . 8.000E + 03 7.536E-05. *. . . 8.500E + 03 6.285E-05. *. . . 9.000E + 03 5.296E-05. *. . . 9.500E + 03 4.504E-05. *. . . 1.000E + 04 3.863E-05. *. . . 1.050E + 04 3.337E-05. *. . . 1.100E + 04 2.903E-05. *. . . 1.150E + 04 2.541E-05. *. . . 1.200E + 04 2.237E-05. *. . . 1.250E + 04 1.979E-05. *. . . 1.300E + 04 1.760E-05. *. . . 1.350E + 04 1.571E-05. *. . . 1.400E + 04 1.409E-05. *. . . 1.450E + 04 1.268E-05. *. . . 1.500E + 04 1.146E-05. *. . . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

Пример сетевой схемы переменного тока с несколькими источниками

Одной из отличительных особенностей SPICE является его неспособность обрабатывать любой контур в цепи, состоящей исключительно из последовательных источников напряжения и катушек индуктивности. Следовательно, «цикл» V ₁ -L ₁ -L ₂ -V ₂ -V ₁ недопустимо.

Чтобы обойти это, мне пришлось вставить низкий - резистор сопротивления где-то в этом контуре, чтобы его разорвать. Таким образом, мы имеем R _bogus от 3 до 4 (с сопротивлением 1 пикоом) и V ₂ между 4 и 0. Схема выше является оригинальной конструкцией, а схема ниже имеет R _{фиктивный} вставлен, чтобы избежать ошибки SPICE.

Список соединений:

 Несколько источников переменного тока v1 1 0 ac 55 0 sin v2 4 0 ac 43 25 sin l1 1 2 450m c1 2 0 330u l2 2 3 150m rbogus 3 4 1e-12 .ac lin 1 30 30 .print ac v (2 ) .end 

Вывод:

 freq v (2) 3.000E + 01 1.413E + 02 

Пример демонстрационной схемы сдвига фаз переменного тока

Токи через каждую ветвь обозначаются падениями напряжения на каждом соответствующем шунтирующем резисторе (1 ампер =1 вольт через 1 Ом), выводимых v (1,2) и v (1,3) условия .print карта. Фаза токов через каждую ветвь обозначается фазой падения напряжения на каждом соответствующем шунтирующем резисторе, выводимой с помощью vp (1,2) и vp (1,3) термины в .print карта.

Список соединений:

 фазовый сдвиг v1 1 0 ac 4 sin rshunt1 1 2 1 rshunt2 1 3 1 l1 2 0 1 r1 3 0 6.3k .ac lin 1 1000 1000 .print ac v (1,2) v (1,3) vp (1,2) вп (1,3). Конец 

Вывод:

 freq v (1,2) v (1,3) vp (1,2) vp (1,3) 1.000E + 03 6.366E-04 6.349E-04 -9.000E + 01 0.000E + 00 

Пример схемы трансформатора

SPICE понимает трансформаторы как набор взаимно связанных катушек индуктивности. Таким образом, чтобы смоделировать трансформатор в SPICE, вы должны указать первичную и вторичную обмотки как отдельные катушки индуктивности, а затем дать команду SPICE связать их вместе с помощью « k Карточка с указанием константы связи.

Для идеального моделирования трансформатора константа связи будет равна единице (1). Однако SPICE не может обработать это значение, поэтому мы используем что-то вроде 0,999 в качестве коэффициента связи. Обратите внимание, что все пары индукторов обмотки должны быть соединены с их собственными k карты для правильной работы симуляции. Для двухобмоточного трансформатора одинарный k карты хватит.

Для трехобмоточного трансформатора три k карточки должны быть указаны (для ссылки L ₁ с L ₂ , L ₂ с L ₃ , и L ₁ с L ₃ ). L ₁ / L ₂ Коэффициент индуктивности 100:1 обеспечивает коэффициент преобразования понижающего напряжения 10:1. При 120 вольт мы должны увидеть 12 вольт на выходе L ₂ . обмотка. L ₁ / L ₃ Коэффициент индуктивности 100:25 (4:1) обеспечивает коэффициент преобразования понижающего напряжения 2:1, что должно дать нам 60 вольт на выходе L ₃ обмотка на 120 вольт.

Список соединений:

 трансформатор v1 1 0 ac 120 sin rbogus0 1 6 1e-3 l1 6 0100 l2 2 4 1 l3 3 5 25 k1 l1 l2 0,999 k2 l2 l3 0,999 k3 l1 l3 0,999 r1 2 4 1000 r2 3 5 1000 rbogus1 5 0 1e10 rbogus2 4 0 1e10 .ac lin 1 60 60 .print ac v (1,0) v (2,0) v (3,0) .end 

Вывод:

 freq v (1) v (2) v (3) 6.000E + 01 1.200E + 02 1.199E + 01 5.993E + 01 

В этом примере R _bogus0 резистор очень низкого номинала, служащий для разрыва цепи исток / индуктор V ₁ / L ₁ . R _{фиктивный1} и R _bogus2 представляют собой резисторы очень высокого номинала, необходимые для обеспечения путей постоянного тока к земле в каждой из изолированных цепей. Также обратите внимание, что одна сторона первичной цепи напрямую заземлена. Без этих наземных ссылок SPICE будет выдавать ошибки!

Пример схемы двухполупериодного мостового выпрямителя

Диоды, как и все полупроводниковые компоненты в SPICE, должны быть смоделированы, чтобы SPICE знал все мельчайшие детали того, как они должны работать. К счастью, SPICE поставляется с несколькими универсальными моделями, и диод является самым простым. Обратите внимание на .model карточка, в которой просто указано « d ”В качестве общей модели диода для mod1 .

Опять же, поскольку здесь мы рисуем осциллограммы, нам нужно указать все параметры источника переменного тока на одной карте и распечатать / построить все значения с помощью тега .tran вариант.

Список соединений:

 двухполупериодный мостовой выпрямитель v1 1 0 sin (0 15 60 0 0) rload 1 0 10k d1 1 2 mod1 d2 0 2 mod1 d3 3 1 mod1 d4 3 0 mod1 .model mod1 d .tran .5m 25m .plot tran v (1,0) v (2,3). Конец 

Вывод:

 легенда:*:v (1) +:v (2,3) время v (1) (*) --------- -2.000E + 01 -1.000E + 01 0.000E + 00 1.000E + 01 2.000E + 01 (+) --------- -5.000E + 00 0.000E + 00 5.000E + 00 1.000E + 01 1.500E + 01 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0,000E + 00 0,000E + 00. + *. . 5.000E-04 2.806E + 00. . +. *. . 1.000E-03 5.483E + 00. . + *. . 1.500E-03 7.929E + 00. . . + *. . 2.000E-03 1.013E + 01. . . + *. 2.500E-03 1.198E + 01. . . . * +. 3.000E-03 1.338E + 01. . . . * +. 3.500E-03 1.435E + 01. . . . * +. 4.000E-03 1.476E + 01. . . . * + 4.500E-03 1.470E + 01. . . . * + 5.000E-03 1.406E + 01. . . . * +. 5.500E-03 1.299E + 01. . . . * +. 6.000E-03 1.139E + 01. . . . * +. 6.500E-03 9.455E + 00. . . + *. . 7.000E-03 7.113E + 00. . . + *. . 7.500E-03 4.591E + 00. . +. *. . 8.000E-03 1.841E + 00. . +. *. . 8.500E-03 -9.177E-01. . + *. . . 9.000E-03 -3.689E + 00. . * +. . . 9.500E-03 -6.380E + 00. . *. +. . 1.000E-02 -8.784E + 00. . *. +. . 1.050E-02 -1.075E + 01. *. . . +. 1.100E-02 -1.255E + 01. *. . . +. 1.150E-02 -1.372E + 01. *. . . +. 1.200E-02 -1.460E + 01. *. . . + 1.250E-02 -1.476E + 01. *. . . + 1.300E-02 -1.460E + 01. *. . . + 1.350E-02 -1.373E + 01. *. . . +. 1.400E-02 -1.254E + 01. *. . . +. 1.450E-02 -1.077E + 01. *. . . +. 1.500E-02 -8.726E + 00. . *. +. . 1.550E-02 -6.293E + 00. . *. +. . 1.600E-02 -3.684E + 00. . Икс . . . 1.650E-02 -9.361E-01. . + *. . . 1.700E-02 1.875E + 00. . +. *. . 1.750E-02 4.552E + 00. . +. *. . 1.800E-02 7.170E + 00. . . + *. . 1.850E-02 9.401E + 00. . . + *. . 1.900E-02 1.146E + 01. . . . * +. 1.950E-02 1.293E + 01. . . . * +. 2.000E-02 1.414E + 01. . . . * +. 2.050E-02 1.464E + 01. . . . * + 2.100E-02 1.483E + 01. . . . * + 2.150E-02 1.430E + 01. . . . * +. 2.200E-02 1.344E + 01. . . . * +. 2.250E-02 1.195E + 01. . . . * +. 2.300E-02 1.016E + 01. . . + *. 2.350E-02 7.917E + 00. . . + *. . 2.400E-02 5.460E + 00. . + *. . 2.450E-02 2.809E + 00. . +. *. . 2.500E-02 -8.297E-04. + *. . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

Пример схемы усилителя на БЮТ с общей базой

Этот анализ изменяет входное напряжение (Vin) от 0 до 5 вольт с шагом 0,1 вольт, а затем распечатывает напряжение между выводами коллектора и эмиттера транзистора v (2,3). Транзистор (Q1) представляет собой NPN с прямым бета-коэффициентом, равным 50.

Список соединений:

 BJT-усилитель с общей базой vsupply 1 0 dc 24 vin 0 4 dc rc 1 2 800 re 3 4 100 q1 2 0 3 mod1 .model mod1 npn bf =50 .dc vin 0 5 0.1 .print dc v (2, 3) .plot dc v (2,3) .end 

Вывод:

 vin v (2,3) 0.000E + 00 2.400E + 01 1.000E-01 2.410E + 01 2.000E-01 2.420E + 01 3.000E-01 2.430E + 01 4.000E-01 2.440E + 01 5.000E-01 2.450E + 01 6.000E-01 2.460E + 01 7.000E-01 2.466E + 01 8.000E-01 2.439E + 01 9.000E-01 2.383E + 01 1.000E + 00 2.317E + 01 1.100E +00 2.246E + 01 1.200E + 00 2.174E + 01 1.300E + 00 2.101E + 01 1.400E + 00 2.026E + 01 1.500E + 00 1.951E + 01 1.600E + 00 1.876E + 01 1.700E + 00 1.800E + 01 1.800E + 00 1.724E + 01 1.900E + 00 1.648E + 01 2.000E + 00 1.572E + 01 2.100E + 00 1.495E + 01 2.200E + 00 1.418E + 01 2.300E + 00 1.342E +01 2.400E + 00 1.265E + 01 2.500E + 00 1.188E + 01 2.600E + 00 1.110E + 01 2.700E + 00 1.033E + 01 2.800E + 00 9.560E + 00 2.900E + 00 8.787E + 00 3.000E + 00 8.014E + 00 3.100E + 00 7.240E + 00 3.200E + 00 6.465E + 00 3.300E + 00 5.691E + 00 3.400E + 00 4.915E + 00 3.500E + 00 4.140E + 00 3.600E +00 3.364E + 00 3.700E + 00 2.588E + 00 3.800E + 00 1.811E + 00 3.900E + 00 1.034E + 00 4.000E + 00 2.587E-01 4.100E + 00 9.744E-02 4.200E + 00 7.815E-02 4.300E + 00 6.806E-02 4.400E + 00 6.141E-02 4.500E + 00 5.657E-02 4.600E + 00 5.281E-02 4.700E + 00 4.981E-02 4.800E + 00 4.734E -02 4,90 0E + 00 4.525E-02 5.000E + 00 4.346E-02 

 vin v (2,3) 0.000E + 00 1.000E + 01 2.000E + 01 3.000E + 01 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0,000E + 00 2,400E + 01. . . *. 1.000E-01 2.410E + 01. . . *. 2.000E-01 2.420E + 01. . . *. 3.000E-01 2.430E + 01. . . *. 4.000E-01 2.440E + 01. . . *. 5.000E-01 2.450E + 01. . . *. 6.000E-01 2.460E + 01. . . *. 7.000E-01 2.466E + 01. . . *. 8.000E-01 2.439E + 01. . . *. 9.000E-01 2.383E + 01. . . *. 1.000E + 00 2.317E + 01. . . *. 1.100E + 00 2.246E + 01. . . *. 1.200E + 00 2.174E + 01. . . *. 1.300E + 00 2.101E + 01. . . *. 1.400E + 00 2.026E + 01. . *. 1.500E + 00 1.951E + 01. . *. . 1.600E + 00 1.876E + 01. . *. . 1.700E + 00 1.800E + 01. . *. . 1.800E + 00 1.724E + 01. . *. . 1.900E + 00 1.648E + 01. . *. . 2.000E + 00 1.572E + 01. . *. . 2.100E + 00 1.495E + 01. . *. . 2.200E + 00 1.418E + 01. . *. . 2.300E + 00 1.342E + 01. . *. . 2.400E + 00 1.265E + 01. . *. . 2.500E + 00 1.188E + 01. . *. . 2.600E + 00 1.110E + 01. . *. . 2.700E + 00 1.033E + 01. *. . 2.800E + 00 9.560E + 00. *. . . 2.900E + 00 8.787E + 00. *. . . 3.000E + 00 8.014E + 00. *. . . 3.100E + 00 7.240E + 00. *. . . 3.200E + 00 6.465E + 00. *. . . 3.300E + 00 5.691E + 00. *. . . 3.400E + 00 4.915E + 00. *. . . 3.500E + 00 4.140E + 00. *. . . 3.600E + 00 3.364E + 00. *. . . 3.700E + 00 2.588E + 00. *. . . 3.800E + 00 1.811E + 00. *. . . 3.900E + 00 1.034E + 00. *. . . 4.000E + 00 2.587E-01 *. . . 4.100E + 00 9.744E-02 *. . . 4.200E + 00 7.815E-02 *. . . 4.300E + 00 6.806E-02 *. . . 4.400E + 00 6.141E-02 *. . . 4.500E + 00 5.657E-02 *. . . 4.600E + 00 5.281E-02 *. . . 4.700E + 00 4.981E-02 *. . . 4.800E + 00 4.734E-02 *. . . 4.900E + 00 4.525E-02 *. . . 5.000E + 00 4.346E-02 *. . . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

Пример схемы усилителя на полевом транзисторе с общим истоком и самосмещением

Список соединений:

 усилитель jfet с общим источником vin 1 0 sin (0 1 60 0 0) vdd 3 0 dc 20 rdrain 3 2 10k rsource 4 0 1k j1 2 1 4 mod1 .model mod1 njf .tran 1m 30m .plot tran v (2 , 0) v (1,0) .end 

Вывод:

 легенда:*:v (2) +:v (1) время v (2) (*) --------- 1.400E + 01 1.600E + 01 1.800E + 01 2.000E + 01 2.200E + 01 (+) --------- -1.000E + 00 -5.000E-01 0.000E + 00 5.000E-01 1.000E + 00 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.000E + 00 1.708E + 01. . * +. . 1.000E-03 1.609E + 01. . *. +. . 2.000E-03 1.516E + 01. *. . . +. 3.000E-03 1.448E + 01. *. . . +. 4.000E-03 1.419E + 01. *. . . + 5.000E-03 1.432E + 01. *. . . +. 6.000E-03 1.490E + 01. *. . . +. 7.000E-03 1.577E + 01. *. . +. . 8.000E-03 1.676E + 01. . *. +. . 9.000E-03 1.768E + 01. . + *. . . 1.000E-02 1.841E + 01. +. . *. . 1.100E-02 1.890E + 01. +. . *. . 1.200E-02 1.912E + 01. +. . *. . 1.300E-02 1.912E + 01. +. . *. . 1.400E-02 1.890E + 01. +. . *. . 1.500E-02 1.842E + 01. +. . *. . 1.600E-02 1.768E + 01. . + *. . . 1.700E-02 1.676E + 01. . *. +. . 1.800E-02 1.577E + 01. *. . +. . 1.900E-02 1.491E + 01. *. . . +. 2.000E-02 1.432E + 01. *. . . +. 2.100E-02 1.419E + 01. *. . . + 2.200E-02 1.449E + 01. *. . . +. 2.300E-02 1.516E + 01. *. . . +. 2.400E-02 1.609E + 01. . *. +. . 2.500E-02 1.708E + 01. . * +. . 2.600E-02 1.796E + 01. . + *. . 2.700E-02 1.861E + 01. +. . *. . 2.800E-02 1.900E + 01. +. . *. . 2.900E-02 1.916E + 01 +. . *. . 3.000E-02 1.908E + 01. +. . *. . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

Пример схемы инвертирующего ОУ

Чтобы смоделировать идеальный операционный усилитель в SPICE, мы используем источник напряжения, зависящий от напряжения, как дифференциальный усилитель с чрезвычайно высоким коэффициентом усиления. « e ”Карта устанавливает зависимый источник напряжения с четырьмя узлами, 3 и 0 для выхода напряжения и 1 и 0 для входа напряжения. В отличие от настоящего операционного усилителя, для зависимого источника напряжения не требуется питания. В этом случае коэффициент усиления по напряжению установлен на уровне 999000. Источник входного напряжения (В ₁ ) изменяется от 0 до 3,5 В с шагом 0,05 В. Список соединений:

 Инвертирующий операционный усилитель v1 2 0 dc e 3 0 0 1 999k r1 3 1 3,29k r2 1 2 1,18k .dc v1 0 3,5 0,05 .print dc v (3,0) .end 

Вывод:

 v1 v (3) 0.000E + 00 0.000E + 00 5.000E-02 -1.394E-01 1.000E-01 -2.788E-01 1.500E-01 -4.182E-01 2.000E-01 -5.576E -01 2.500E-01 -6.970E-01 3.000E-01 -8.364E-01 3.500E-01 -9.758E-01 4.000E-01 -1.115E + 00 4.500E-01 -1.255E + 00 5.000E- 01 -1.394E + 00 5.500E-01 -1.533E + 00 6.000E-01 -1.673E + 00 6.500E-01 -1.812E + 00 7.000E-01 -1.952E + 00 7.500E-01 -2.091E + 00 8.000E-01 -2.231E + 00 8.500E-01 -2.370E + 00 9.000E-01 -2.509E + 00 9.500E-01 -2.649E + 00 1.000E + 00 -2.788E + 00 1.050E + 00 -2.928E + 00 1.100E + 00 -3.067E + 00 1.150E + 00 -3.206E + 00 1.200E + 00 -3.346E + 00 1.250E + 00 -3.485E + 00 1.300E + 00 -3.625E + 00 1.350E + 00 -3.764E + 00 1.400E + 00 -3.903E + 00 1.450E + 00 -4.043E + 00 1.500E + 00 -4.182E + 00 1.550E + 00 -4.322E + 00 1.600E + 00 - 4.461E + 00 1.650E + 00 -4.600E + 00 1.700E + 00 -4.740E + 00 1.750E + 00 -4.879E + 00 1.800E + 00 -5.019E + 00 1.850E + 00 -5.158E + 00 1.900 E + 00 -5.297E + 00 1.950E + 00 -5.437E + 00 2.000E + 00 -5.576E + 00 2.050E + 00 -5.716E + 00 2.100E + 00 -5.855E + 00 2.150E + 00-5.994 E + 00 2.200E + 00 -6.134E + 00 2.250E + 00 -6.273E + 00 2.300E + 00 -6.413E + 00 2 .350E + 00 -6.552E + 00 2.400E + 00 -6.692E + 00 2.450E + 00 -6.831E + 00 2.500E + 00 -6.970E + 00 2.550E + 00 -7.110E + 00 2.600E + 00 - 7.249E + 00 2.650E + 00 -7.389E + 00 2.700E + 00 -7.528E + 00 2.750E + 00 -7.667E + 00 2.800E + 00 -7.807E + 00 2.850E + 00 -7.946E + 00 2.900 E + 00 -8.086E + 00 2.950E + 00 -8.225E + 00 3.000E + 00 -8.364E + 00 3.050E + 00 -8.504E + 00 3.100E + 00 -8.643E + 00 3.150E + 00 -8.783 E + 00 3.200E + 00 -8.922E + 00 3.250E + 00 -9.061E + 00 3.300E + 00 -9.201E + 00 3.350E + 00 -9.340E + 00 3.400E + 00 -9.480E + 00 3.450E +00 -9.619E + 00 3.500E + 00 -9.758E + 00 

Пример схемы неинвертирующего операционного усилителя

Другой пример причуды SPICE:поскольку зависимый источник напряжения « e »Не считается нагрузкой на источник напряжения V ₁ , SPICE интерпретирует V ₁ быть разомкнутым и откажется анализировать его. Исправление заключается в подключении R _{фиктивного} параллельно с V ₁ действовать как нагрузка постоянного тока.

Прямое подключение через V ₁ , сопротивление R _bogus не имеет решающего значения для работы схемы, поэтому 10 кОм будет работать нормально. Решил не подметать V ₁ входное напряжение вообще в этой цепи для упрощения списка соединений и вывода.

Список соединений:

 неинвертирующий операционный усилитель v1 2 0 dc 5 rbogus 2 0 10k e 3 0 2 1 999k r1 3 1 20k r2 1 0 10k .end 

Вывод:

 напряжение узла напряжение узла напряжение узла (1) 5,0000 (2) 5,0000 (3) 15,0000 

Пример схемы инструментального усилителя

Обратите внимание на очень высокое сопротивление R _bogus1 и R _bogus2 резисторы в списке соединений (не показаны на схеме для краткости) на каждом источнике входного напряжения, чтобы SPICE не думал, что V ₁ и V ₂ были разомкнутыми, как и другие примеры схем операционного усилителя.

Список соединений:

 Инструментальный усилитель v1 1 0 rbogus1 1 0 9e12 v2 4 0 dc 5 rbogus2 4 0 9e12 e1 3 0 1 2 999k e2 6 0 4 5 999k e3 9 0 8 7 999k rload 9 0 10k r1 2 3 10k rgain 2 5 10k r2 5 6 10k r3 3 7 10k r4 7 9 10k r5 6 8 10k r6 8 0 10k .dc v1 0 10 1 .print dc v (9) v (3,6) .end 

Вывод:

 v1 v (9) v (3,6) 0.000E + 00 1.500E + 01 -1.500E + 01 1.000E + 00 1.200E + 01 -1.200E + 01 2.000E + 00 9.000E + 00 -9.000 E + 00 3.000E + 00 6.000E + 00 -6.000E + 00 4.000E + 00 3.000E + 00 -3.000E + 00 5.000E + 00 9.955E-11 -9.956E-11 6.000E + 00 -3.000E + 00 3.000E + 00 7.000E + 00 -6.000E + 00 6.000E + 00 8.000E + 00 -9.000E + 00 9.000E + 00 9.000E + 00 -1.200E + 01 1.200E + 01 1.000E + 01 -1.500 E + 01 1.500E + 01 

Пример схемы интегратора операционного усилителя с синусоидальным входом

Список соединений:

 Интегратор с синусоидальным входом vin 1 0 sin (0 15 60 0 0) r1 1 2 10k c1 2 3 150u ic =0 e 3 0 0 2 999k .tran 1m 30m uic .plot tran v (1,0) v (3,0) .end 

Вывод:

 легенда:*:v (1) +:v (3) время v (1) (*) -------- -2.000E + 01 -1.000E + 01 0.000E + 00 1.000E + 01 (+) -------- -6.000E-02 -4.000E-02 -2.000E-02 0.000E + 00 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.000E + 00 6.536E-08. . * +. 1.000E-03 5.516E + 00. . . * +. . 2.000E-03 1.021E + 01. . . + *. 3.000E-03 1.350E + 01. . . +. *. 4.000E-03 1.495E + 01. . +. . *. 5.000E-03 1.418E + 01. . +. . *. 6.000E-03 1.150E + 01. +. . . *. 7.000E-03 7.214E + 00. +. . *. . 8.000E-03 1.867E + 00. +. . *. . 9.000E-03 -3.709E + 00. +. *. . . 1.000E-02 -8.805E + 00. +. *. . . 1.100E-02 -1.259E + 01. * +. . . 1.200E-02 -1.466E + 01. *. +. . . 1.300E-02 -1.471E + 01. *. +. . . 1.400E-02 -1.259E + 01. *. . +. . 1.500E-02 -8.774E + 00. . *. +. . 1.600E-02 -3.723E + 00. . *. +. . 1.700E-02 1.870E + 00. . . * +. 1.800E-02 7.188E + 00. . . * +. . 1.900E-02 1.154E + 01. . . +. *. 2.000E-02 1.418E + 01. . . +. *. 2.100E-02 1.490E + 01. . +. . *. 2.200E-02 1.355E + 01. . +. . *. 2.300E-02 1.020E + 01. +. . *. 2.400E-02 5.496E + 00. +. . *. . 2.500E-02 -1.486E-03. +. *. . 2.600E-02 -5.489E + 00. +. *. . . 2.700E-02 -1.021E + 01. + *. . . 2.800E-02 -1.355E + 01. *. +. . . 2.900E-02 -1.488E + 01. *. +. . . 3.000E-02 -1.427E + 01. *. . +. . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

Пример схемы интегратора операционного усилителя с прямоугольным входом

Список соединений:

 Интегратор с прямоугольным входом vin 1 0 импульс (-1 1 0 0 0 10m 20m) r1 1 2 1k c1 2 3 150u ic =0 e 3 0 0 2 999k .tran 1m 50m uic .plot tran v (1, 0) v (3,0). Конец 

Вывод: <(1) +:v (3) время v (1) (*) ————- 1.000E + 00 -5.000E-01 0.000E + 00 5.000E-01 1.000E + 00 (+) ——— —-1.000E-01 -5.000E-02 0.000E + 00 5.000E-02 1.000E-01 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.000E + 00 -1.000E + 00 *. +. . 1.000E-03 1.000E + 00. . +. * 2.000E-03 1.000E + 00. . +. . * 3.000E-03 1.000E + 00. . +. . * 4.000E-03 1.000E + 00. . +. . * 5.000E-03 1.000E + 00. . +. . * 6.000E-03 1.000E + 00. . +. . * 7.000E-03 1.000E + 00. . +. . * 8.000E-03 1.000E + 00. . +. . * 9.000E-03 1.000E + 00. +. . . * 1.000E-02 1.000E + 00. +. . . * 1.100E-02 1.000E + 00. +. . . * 1.200E-02 -1.000E + 00 * +. . . . 1.300E-02 -1.000E + 00 * +. . . . 1.400E-02 -1.000E + 00 * +. . . . 1.500E-02 -1.000E + 00 *. +. . . 1.600E-02 -1.000E + 00 *. +. . . 1.700E-02 -1.000E + 00 *. +. . . 1.800E-02 -1.000E + 00 *. +. . . 1.900E-02 -1.000E + 00 *. +. . . 2.000E-02 -1.000E + 00 *. +. . . 2.100E-02 1.000E + 00. . +. . * 2.200E-02 1.000E + 00. . +. . * 2.300E-02 1.000E + 00. . +. . * 2.400E-02 1.000E + 00. . +. . * 2.500E-02 1.000E + 00. . +. . * 2.600E-02 1.000E + 00. . +. . * 2.700E-02 1.000E + 00. +. . . * 2.800E-02 1.000E + 00. +. . . * 2.900E-02 1.000E + 00. +. . . * 3.000E-02 1.000E + 00. +. . . * 3.100E-02 1.000E + 00. +. . . * 3.200E-02 -1.000E + 00 * +. . . . 3.300E-02 -1.000E + 00 * +. . . . 3.400E-02 -1.000E + 00 * +. . . . 3.500E-02 -1.000E + 00 * +. . . . 3.600E-02 -1.000E + 00 * +. . . . 3.700E-02 -1.000E + 00 *. +. . . 3.800E-02 -1.000E + 00 *. +. . . 3.900E-02 -1.000E + 00 *. +. . . 4.000E-02 -1.000E + 00 *. +. . . 4.100E-02 1.000E + 00. . +. . * 4.200E-02 1.000E + 00. . +. . * 4.300E-02 1.000E + 00. . +. . * 4.400E-02 1.000E + 00. . +. . * 4.500E-02 1.000E + 00. +. . . * 4.600E-02 1.000E + 00. +. . . * 4.700E-02 1.000E + 00. +. . . * 4.800E-02 1.000E + 00. +. . . * 4.900E-02 1.000E + 00. +. . . * 5.000E-02 1.000E + 00 +. . . * - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -