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 Robert Heinemanns PSPICE-Seiten |
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Beispiel Ki4:
PSpice-Simulation einer astabilen Kippstufe mit zwei Transistoren BC548B |
Mit der nachfolgenden Schaltung wird eine astabile Kippstufe mit Hilfe zweier
Transistoren BC548B realisiert. Eine reale astabile Kippstupe schwingt aufgrund
der Unsymmetrien der Schaltung an, d.h. im Wesentlichen aufgrund der Parameterstreuungen
der beiden Transistoren. Da die PSpice-Modelle der beiden
Transistoren völlig identisch sind, und auch die übrigen für die Simulation verwendeten Bauteile
keine Streuungen aufweisen, kann die Simulation der Kippstufe ohne eine "Anlaufhilfe", d.h.
eine aufgezwungene Unsymmetrie nicht gelingen. Die erforderliche Unsymmetrie wird in der vorliegenden Schaltung
dadurch bewirkt, dass für den Kondensator C1 das Attribut IC (Initial Condition)
auf 0 gesetzt wird. Bei der Arbeitspunktberechnung nimmt PSpice die Spannung an
C1 folglich zu 0 V an. Die Spannung an C2 berechnet es normal nach den in PSpice üblichen
Methoden zur Arbeitspunktbestimmung auf ca. 9,3 V.
Bild 1: Astabile Kippstufe mit zwei Transistoren BC548B
Bild 2 zeigt zeitgleich übereinander die Basis- und Kollektorspannungen der beiden Transistoren:
Bild 2: Astabile Kippstufe mit Transistoren BC548B: Basisspannungen (oben) und Kollektorspannungen (unten)
In Bild 2 fällt auf, dass die Emitter-Basis-Spannungen der beiden Transistoren zeitweilig ca. 10 V
in Sperrrichtung betragen. Das macht ein realer Transistor nicht lange mit, denn diese Spannung darf
laut Datenblatt maximal 5 V betragen. Abhilfe schafft die Vorschaltung zweier Dioden 1N4148 mit
einer maximalen Sperrspannung von ca. 100 V. Bild 3 zeigt die Schaltung:
Bild 3: Astabile Kippstufe mit Transistoren BC548B und zwei Hilfsdioden
Bild 4 zeigt die Spannungen entsprechend Bild 2. Zusätzlich zu Bild 2 ist unten (rot und gelb) der Verlauf
der Basis-Emitter-Spannungen der beiden Transistoren dargestellt. Durch die Sperrwikung der
Dioden V3 und V4 bleiben die beiden Basis-Emitter-Spannungen jetzt im erlaubten Bereich.
Bild 4: Astabile Kippstufe mit Transistoren BC548B und zwei Hilfsdioden: Spannungen
Download der Simulationsdateien zur Astabilen Kippstufe mit zwei diskreten Transistoren:
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 Schaltung
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 astabdis_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 astabdis.opj:
Laden Sie hier astabdis_cap.exe (38 kB)
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Für SCHEMATICS:
Laden Sie die unten angebotene selbstex- trahierende ZIP-Datei astabdis_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 astabdis.sch:
Laden Sie hier astabdis_sch.exe (28 kB)
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