PSpice中的理想变压器模型
周铁戈
变压器是重要的电路元件,可以用来实现阻抗匹配等功能。利用PSpice中的电压控制电压源和电流控制电流源可以实现理想变压器的功能,如图1所示,图中元件如下:
E1,电压控制电压源,元件为E,位于\LIBRARY\PSPICE\ANALOG.OLB
F1,电流控制电流源,元件为G,位于\LIBRARY\PSPICE\ANALOG.OLB
R1,电阻,元件为R,位于\LIBRARY\PSPICE\ANALOG.OLB
PARAMETERS:是参数控件,元件为PARAM,位于\LIBRARY\PSPICE\SPECIAL.OLB
电阻R1用来防止电路报错,取值很大,对电路几乎没有影响。PARAMETERS:用来设置一个全局变量nnn,nnn表示变压比(左侧电压:右侧电压),E1和F1的GAIN值要相等,都设定为nnn。
图1 理想变压器电路模型
对于理想变压器的功能进行验证,可以采用图2所示的阻抗匹配电路。图中V1(VSIN元件,位于\LIBRARY\PSPICE\SOURCE.OLB)和R2构成一个内阻为50欧姆的交变信号源。负载电阻R3为200欧姆,如果没有变压器而直接连接的话,不能实现阻抗匹配,R3不能获得最大的功率。增加变压器可以实现阻抗匹配,图3给出了变压比nnn取不同值时R3电压最大值的变化。可以看出nnn=0.5时,可以实现阻抗匹配,这时变压比为1:2,正好是50:200的平方根。
图2 利用理想变压器实现阻抗匹配功能的电路
图3 R3两端电压最大值随变压比nnn的变化曲线
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