Главная > Analog circuits > Маленькое чудо Протеуса

Маленькое чудо Протеуса

Я уже не раз говорил, что симуляторы электронных схем — первый шаг к резиновой девушке. Тем не менее, и те, и другие иногда бывают полезны. Главное — использовать эти средства с умом. Не могу ничего сказать насчет резиновых девушек, но вот симуляторам определенно не стоит верить без четкого понимания моделируемых процессов, ибо достаточно часто случаются сюрпризы вроде описанного ниже.

Итак, для одного из текущих проектов мне потребовался преобразователь ток-напряжение. Особых требований к нему не предъявляется, так что я остановился на классической схеме:

Current-to-voltage converter schematics

Почитал, подумал и решил немного помоделировать (чего уж там, все мы делаем это время от времени), для чего нарисовал схему в своей любимой среде ISIS Proteus:

Все хорошо, не так ли? Входной ток 1мА, выходное напряжение 2,5В (средняя точка) — 1В = 1,5В. А давайте перевернем источник тока. Ну просто так, ради интереса. Тогда выходное напряжение должно составить 2,5 + 1 = 3,5В.

Э, стоп, что это? Откуда? Почему? -0,15В на выходе при однополярном питании?

Может, симулятору не нравится средняя точка? На моей памяти были схемы, которые не хотели запускаться в симуляторе именно из-за нее.

Ладно, перерисуем с честным двуполярным питанием:

Отлично, все работает. Переворачиваем источник тока и…

-2,65В? Как это? Ниже отрицательного напряжения питания?

Давайте поставим вольтметр на инвертирующий вход, чтобы глянуть, что там. Вообще, по теории, потенциал этой точки должен быть равным нулю. Но вдруг чего не так?

Не, все отлично. Ее потенциал ноль. Но это не все. Теперь на выходе 1 вольт, как и должно быть!

А знаете в чем дело? В сопротивлении вольтметра. Да-да, в Протеусе все как в жизни, он даже эмулирует сопротивления приборов. Давайте заменим вольтметр на очень большое сопротивление:

Ясное дело, что по факту 10 мегаом — чисто формальный номинал. В реальности по сравнению с несчастным килоомом, стоящим в цепи ОС, это вполне себе изоляция. Более того, в эту точку можно поставить вообще сколь угодно большое сопротивление, и все будет работать:

500 мегаом — это уже точно изоляция. Но, тем не менее, работает даже исходный вариант.

Вот так порой случается, что даже самая простая и хрестоматийная схема преподносит сюрпризы при моделировании. В заключение отмечу, что симуляторы вообще чувствительны к подобным «висячим» точкам. MicroCap, например, отказывается моделировать схему, если в ней есть узлы, у которых нет пути к общему проводу по постоянному току.

Рубрики:Analog circuits
  1. Комментариев нет.
  1. No trackbacks yet.

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s