Symulacja funkcji przejścia - Transfer Function Analysis

Funkcja przejścia (transmitancja) określa "przenoszenie" sygnału od wejścia do wyjścia układu. Definiuje się ją dla układów liniowych:
W zależności od wyboru sygnału wejściowego Swe i wyjściowego Swy, transmitancja jest to:
SweSwyInterpretacja transmitancji
napięcienapięciewzmocnienie napięciowe
prądprądwzmocnienie prądowe
napięcieprądtranskonduktancja (transadmitancja)
prądnapięcietransrezystancja (transimpedancja)

W programie Micro-Cap sygnałem wejściowym jest sygnał wybranego źródła DC napięciowego lub prądowego, a sygnałem wyjściowym jest napięcie lub prąd na zaciskach wyjściowych, podane jako wyrażenie. Program Micro-Cap wylicza transmitancję małosygnałową (small-signal), stałoprądową.
W celu wyliczenia transmitancji, program dokonuje bardzo małej zmiany DSwe wartości sygnału źródła wejściowego i wylicza powstałą zmianę DSwy wartości podanego wyrażenia wyjściowego. Przy małych zmianach sygnałów punkty pracy elementów nieliniowych (diody, tranzystory) przemieszczają się po prostoliniowym odcinku charakterystyki prądowo-napięciowej.
Stosunek tych zmian, DSwy/DSwe, daje właśnie małosygnałową, stałoprądową funkcję przejścia (transmitancję).
Przy wyliczaniu transmitancji program wylicza również impedancję wejściową i wyjściową (małosygnałowe), które są szczególnymi przypadkami transmitancji.

Uruchomienie symulacji pokazuje rysunek:


Symulacja jest wykonywana w oknie pokazanym poniżej:

Po wypełnieniu pól Output Expression (wyrażenie wyjściowe) oraz Input Source Name (nazwa źródła wejściowego) należy kliknąć na i odczytać wynik w polach Transfer Function (funkcja przejścia) oraz Input Impedance (impedancja wejściowa) i Output Impedance (impedancja wyjściowa).

Programowanie funkcji przejścia (transmitancji)
- parametry hybrydowe tranzystora
(przykład)

Małosygnałowe parametry hybrydowe tranzystora bipolarnego możemy zinterpretować jako transmitancje, jak pokazano w tabeli:
SweSwy
w tranzystorzeźródło wejściowe na schemaciew tranzystorzewyrażenie wyjściowe Micro-Cap
IBI1UBEVBE(Q1)
UCEV1UBEVBE(Q1)
IBI1ICIC(Q1)
UCEV1ICIC(Q1)


Schemat układu do symulacji (została włączona symulacja Dynamic DC oraz wyświetlanie napięć i prądów na schemacie):
Punkt pracy tranzystora
IC=1.85mA
UCE=10V
IB=10mA
UBE=615mV


Wyniki symulacji:
h11e@3.2kWh12e@0.92mV/V
h21e@240A/Ah22e@19mS

Opracował: Stanisław Pelczar PZNr10 SME Kęty