文档介绍：稳压管电路仿真
稳压管在电路设计当中经常会用到,通常在需要控制电路的最大输入、输出或者在需要提供精度不高的电压参考的时候都会使用。下面就介绍一个简单例子,仿真电路如下图所示:
在分析稳压管电路时,可以用TR分析,也可以用DT分析。从分析稳压电路特性的角度看,DT分析更为直观,它可以直接得到稳压电路输出与输入之间的关系。因此对上面的电路执行DT分析,扫描输入电压从9V到15V,,分析结果如下图所示:
从图中可以看到,输入电压在9~15V变化,输出基本稳定在6V。需要注意的是,由于Saber仿真软件中的电源都是理想电源,其输出阻抗为零,因此不能直接将电源和稳压管相连接,如果直接连接,稳压管将无法发挥作用,因为理想电源能够输出足以超出稳压管工作范围的电流。
带输出钳位功能的运算放大器
运算放大器在电路设计中很常用,在Saber软件中提供了8个运放模板和大量的运放器件模型,, 其放大倍数是5,稳压二极管1N5233用于钳位输出电压.
对该电路执行的DT分析,扫描输入电压从-2V-> 2V , , 仿真结果如下图所示:
从仿真结果可以看出,当输入电压超出一定范围时, 输出电压被钳位. , 下限是-. 电路的放大倍数A=-5.
注意:
1. lm258n_3 是Saber中模型的名字, _3代表了该模型是基于第三级运算放大器模板建立的.
2. Saber软件中二极管器件级模型的名字头上都带字母d, 所以d1n
5233a代表1n5233的模型.
5V/2A的线性稳压源仿真
下图所示的电路利用78L05+TIP33C完成了对78L05集成稳压器的扩展,实现5V/2A的输出能力。
为了考察电路的负载能力,可以在Saber软件中使用DT分析,扫描变化负载电流,得出输出电压与输出电流的关系,也就可以得到该电路的负载调整率了。DT分析参数设置为:
Independent source =
sweep from to 2 by .。
分析结果如下图所示:
从上图可以看出,在整个范围内(<Iload<2A),输出电压满足4%的控制精度。
问题:该电路的输入调制率(Line in Regulation)是多少?如何得到?(假定输入电压范围是9V~20V)。有兴趣的网友可以去试试。
半桥推挽电路的开环仿真
推挽电路拓扑在电源设计里常用,这里介绍一个简单的推挽电路开环仿真的例子,可以直观的理解推挽电路的工作原理。电路如下图所示:
对该电路进行TR分析,end time =200u, time step=10n,仿真结果如下所示。
1. 输出电压
2. 驱动电压
3. 变压器原边波形
4. 变压器负边波形
Saber中仿真用的原理图文件
方波发生器的仿真
在电路设计的时候,经常会需要设计脉冲发生电路,下图是一个由lm339比较器构成的方波发生器:
其基本工作原理如下:
1. 假设lm339输出为高,则inp电压为(2/3)vcc, 通过r5、r3向c1充电,inm端电压逐渐上升;
2. 当inm端电压高于Vinp时,lm339输出为低,则inp端电压跳变为(1/3)vcc,此时电容c1通过电阻r3向vout端放电,inm端电压逐渐下降;
3. 当inm端电压低于Vinp时,lm339输出为高,开始重复过程1。
过程1到3反复重复,和gnd直接跳变,产生方波输出,方波频率主要有r3和c1决定(r5=<<r3=100k)。
在sabersketch中对该电路执行TR分析,end time =
10m, time step=10n, 分析结果如下所示。
1. lm339两个输入管脚inp和inm波形
2. lm339输出管脚vout波形
整流电路的仿真
整流电路在电源设计中会经常用到,这里介绍一个单相整流电路仿真示例。如下图所示:
四个二极管D1N4148构成整流桥,直流滤波电容C1=100u,负载电阻RL=1k。交流输入为正弦电压,峰值电压为17V,频率为50Hz。对该电路执行TR 分析,设置end time = 200m ,time step = 1u。其分析结果如下图所示:
从上图可以看出,仿真结果正确。
问题:
1. 如何测试输出电压Vout的纹波电压?
2. 如何修改电路参数,可以使得Vout输出有下图的效果?
有兴趣的网友可以试试
数字脉冲发生器电路的仿真
脉冲电路在电路设计中会经常碰到,这里介绍一个简