Wprowadzenie do elektroniki/Symulacja Spice/Generator sygnału prostokątnego

Wstęp, krótka analiza układu

Rysujemy schemat generatora w programie gEda.

Dzielnik rezystorowy R1 R2 ustawia nam napięcie 10V (Połowa Zasilania). Jest to wymagane dla prawidłowej pracy wzmacniacza operacyjnego zasilanego pojedynczym napięciem zasilania

• Jeśli napięcie na wyjściu wzmacniacza osiągnie wartość 20V to napięcie na wejściu nieodwracającym osiągnie wartość około 15V
• Jeśli napięcie na wyjściu wzmacniacza osiągnie wartość 0V to napięcie na wejściu nieodwracającym osiągnie wartość około 5V

Wzmacniacz pracuje jako komparator. Gdy napięcie na ładującym się kondensatorze C1 przekroczy wartość progową 15V wzmacniacz się przełączy w stan niski. Wartość progowa wówczas ustawi się na 5V a kondensator zacznie się rozładowywać. Gdy napięcie na kondensatorze spadnie do tej wartości, komparator się przełączy się ponownie na stan wysoki i cykl zacznie się powtarzać.

kroki do wykonania symulacji - przypomnienie

• Przechodzimy do katalogu ze schematem

cd spice/generator/

• Generujemy netlistę

tygrys@tygryski-System-Product-Name:~/spice/generator$ gnetlist -g spice-sdb -o spice.net gen.sch
Loading schematic [/home/tygrys/spice/generator/gen.sch]
Using SPICE backend by SDB -- Version of 4.28.2007
schematic-type = normal schematic

• Uruchamiamy ngspice
• W powłoce programu ngspice wczytujemy wcześniej wygenerowaną netlistę

source spice.net

• Przeprowadzamy symulację w dziedzinie czasu (krok 5 mikro sekund czas symulacji 250 mili sekund)

tran 5us 250ms

• Wyrysowanie wyniku symulacji (obserwujemy dwa punkty na schemacie)

plot out pil

Podsumowanie Symulacji

Jest to układ wzmacniacza komparator z histerezą. Przy pomocy elementów R5 i C1 najwygodniej jest regulować częstotliwość. Widać na wyniku symulacji że wzmacniacz nie bardzo radzi sobie przy wartościach napięć zasilających. Na wyjściu napięcie wzmacniacza różni się w stanie niskim od napięcia masy a w stanie wysokim od napięcia zasilania (są produkowane wzmacniacze operacyjne pracujące dobrze w tych zakresach. Znaczy albo w pobliżu 0, albo w pobliżu Vcc. Nigdy w obu) pliki umożliwiającym przeprowadzenie symulacji można pobrać http://chomikuj.pl/mysiadziura/www.marekk.dreamhosters.com/generator,4391200016.zip(archive)