TINA-TI simulacija

[Dragan100]

Uzeo sam is malo vremena te iscrtao shemu APEX A-Class Shunt Regulatora...pa me zanima kako simulirati:

- BW: (1Hz - 10MHz)
- PSSR
- Noise
- Izlazna impendancija
- Stabilnost izlaznog napona do koje granice mA moze da drzi stabilno 24VDC (pretpostavjam da do 60mA posto mi simulacija na otporniku prikazuje R7(22R) pokazuje 63,33mA)

U prilogu je shema i TINA simulacijski file...

BW kod napajanja neznam zašto bi ga merili, inače može se ga, PSRR je takodjer merenje BW,
to jest koliko nam napajanje slabi/pojača odredjenu freq.

Izlaz opteretimo, recimo sa 25mADC, otpornikom 24,00VDC/25mADC = 960R
Trimerom podesimo izlazni napon na tačnih 24,00VDC sada sa tim opterečenjem.

1. BW, na ulazu postavimo DC komponentu 33,9VDC
i u seriji još AC signal generator sa offsetom 0VDC i AC signalom Sinus 10mVAC 100Hz
AC signal neka bude sinus, definicija drugih parametra sada nije ni važna, (možemo staviti i 1VAC 10KHz...),
jer sa AC analizom programski Sweep-ujemo AC generator od-do freq,
a signal se automatski/programski postavlja na razinu da izlaz nije u saturaciji.
Ja ga inače predvidjim tolike veličine da izlaz zaista nije u klippingu/saturaciji
(recimo AC gen 10mV - 100Hz, pošto baš takav če nam zatrebati kod drugih merenja).

U Menuju Analysis/AC Analysis/AC Transfer characteristic, postavimo Start freq (10mHz) i Stop freq(1MHz),
odaberemo sa kolikom preciznošču nam zatreba odziv:  Points (1000)
odaberemo Logaritamski odziv (tako smo naučeni, pošto su podjednako prezentirani i grafovi u raznim DS...)
i odaberemo kakav odziv neka nam izriše : Amplitude&Phase ili kako ga poznajemo Bode graf

I dobijemo izrisan odziv BW (Pojačanje/freq i fazni stav) - vidi prvi graf desno gore)

Sad neznam šta da gledamo u ovom odzivu:
-nekako se nazire odziv Error ampa (ali ga drugačije definiramo, ali kasnije sa Post processingom)
-takodjer možemo vidjeti kakav če nam biti PSRR

2.Izlazni šum
U menuju Analysis/Noise Analysis odaberemo Output noise, definiramo BW sa Start-Stop freq, koliko tačaka preciznosti
i koliku S/N signal amplitudu želimo, tu je po defaultu 1Vpeak,
ako želimo dodatne informacije, tu je i Help gdje nam obširno opiše šta i kako sa Noise merenjima...

3. PSRR
Tu treba več upotrebiti Post processing,
Pošto nam je PSRR/freq gledačemo AC odziv izlaza prema unošenim smetnjama na ulazu napajača.
AC generator postavimo bez offseta, 10mVpeak i 100Hz freq, definiramo ga kao ulaz (input) ako več nije.
Izlaz malo prepravimo da gledamo samo AC, uguramo VoltageControledVoltageSource VCVS sa pojačanjem 1,
na ulaz mu stavimo rasprezni 10uF kond i 1M ulaznog opterečenja prema GND
(tako neče ta tačka lebdjeti, što bi nam Tina javila kao error)
a na izlazu V-metar i definiramo ga kao izlaz (najverovatnije biče več tako definiran).

Pokrenemo Noise analizu, Start/Stop/...
Iscrtat če nam neke krive koje zapravo sada ni netrebamo.

Pronadjemo dugme (+ sa 3x~~~, to je dugme za PostProcessing) i otvorit če se nam prozor Post Processor,
levo imat čemo več sve tačke iz našeg shematika kao Voltage points ili Nodes, onda i sve struje i itd neke druge meritve
Stisnemo na desnoj dugme More i otvorit če nam se ispod i neki dodatni red, gdje možemo sada definirati kakvu krivu
hočemo da nam izriše.

PSRR = 20log (V_ac_out/V_ac_in)

i to nam da podatak koliko pojačanja/slabljenja ima naše napajanje, rezultat če biti naravno negativan!
Ako hočemo da je podatak pozitivan potrebno je u taj red PostProcessinga staviti sledeče:

(Vout(s)/V_ACin(s))^(-1)

Tina odradi automatski 20log tog izraza, i dobivamo krivu kao što je prezentirana sa 3.slikom desno PSRR,
ostale krive koje su nam još iscrtane označimo i ako jih netrebamo - delete!

4. Stabilnost izlaznog napona/opterečenju
Ispod menuja, krajne desno imamo dugme sa jednim otpornikom 1K
kliknemo na njega i prenesemo funkciju na naše opterečenje, otpornik na izlazu napajača
onda definiramo koliki je min i max tog otpornika i koliko koraka neka napravi.
Start 10R
Stop 2K
Number of cases 10
Linear sweep type

Menu/Transient: Start 0, Stop 1sec
I dobijemo familiju kriva Vout/opterečenju
Naknadno odaberemo Sweep izlaznog opterečenja izmedju 350R i 2K, jer vidimo da kod 350R opterečenja več počinje drastično klecati izlazni napon, ponovimo Transient...

Otpornik R7-22R možemo i smanjiti i ponoviti ovu analizu

5. Izlazna impedanca

Izlazna impedanca je definirana kao Zout(s) = Vout(s)/Iout(s)

Pa je tako treba i definirati u PostProcessingu
Umesto izlaznog opterečenja Rload stavimo Strujni generator, definiramo mu amplitudu 10mA i freq 1K
Upotrebimo analizu Noise, i sa PostProcesing dugmetom definiramo našu Zout

Upišemo Vout(s)/(100*Iout(s)), ...x100 je zbog toga što smo upotrebili 10mA umesto 1A, koji bi nam oborio izlaz,
a tako imamo i krivu V/A što je i naša Zout u Ohm-ima
Umesto tog faktora x100 možemo u prikazu vertikalne skale postaviti faktor x0,01 (10m) i izris biče identičan

  APEX_SHUNT.TSC (Size: 331,94 KB / Downloads: 22)