Praktikum: einen belasteten Teiler vorhersagen und simulieren

Vorhersage vor Ausführung

Bauen Sie den 5-V-Teiler mit 10 kΩ/10 kΩ und zusätzlicher Last 10 kΩ von out nach Masse. Die beiden unteren Widerstände liegen parallel und ergeben 5 kΩ. Der gesamte Quellenpfad hat 15 kΩ, der Quellenstrom ist 0.333333 mA, die Ausgabe 1.666667 V und jeder untere Zweig führt 0.166667 mA. Halten Sie diese vier Vorhersagen in einer kleinen Ergebnistabelle fest.

Reproduzierbare Eingabe

Speichern Sie Folgendes als loaded-divider.cir und führen Sie es mit einem verfügbaren eigenständigen ngspice-Programm aus: ngspice -b loaded-divider.cir. Dies sind Standard-SPICE-Elemente ohne externes Bauteilmodell. Der Kurs liefert die Eingabe; die Verfügbarkeit des Befehls hängt von Ihrer Umgebung ab.

Loaded divider: nominal resistors
V1 supply 0 DC 5
Rtop supply out 10k
Rbottom out 0 10k
Rload out 0 10k
.op
.end

Knoten 0 ist der Bezug. Die erste Zeile ist ein Titel und das abschließende .end beendet die Netzliste. Bei dieser Quellenausrichtung ist i(V1) negativ, wenn die Quelle Strom liefert; erwartet werden etwa −0.333333 mA. Der Strom durch Rload ist positiv von out nach Masse. Eine Vorzeichenabweichung ist nicht automatisch eine Betragsabweichung.

Eine Bedingung verändern

Entfernen Sie Rload und führen Sie erneut aus: out sollte 2.5 V und der Quellenstrombetrag 0.25 mA werden. Stellen Sie Rload wieder her, ändern Sie nur seinen Wert auf 100k und sagen Sie 2.380952 V voraus. Verwenden Sie für diese Übung mit idealen Nennwiderständen 1 mV Spannungstoleranz; sie misst Berechnung gegen Simulation, nicht physische Bauteilgenauigkeit.

Erfassen Sie Simulatorversion, exakte Netzliste, Ergebnisse und Bestehen jedes Erwartungswerts. Prüfen Sie Fehler und Exitstatus, bevor Sie eine gedruckte Zahl akzeptieren. Das Quellennetz hat weder unverbundene Knoten noch ein nichtlineares Konvergenzproblem; ein unerwartetes Ergebnis verlangt daher meist Prüfung von Knotennamen, Einheiten oder kopierten Werten.

Zeichnen Sie die Schaltung auch in einem Schaltplaneditor, vergleichen Sie ihre exportierten Verbindungen mit dieser Netzliste, statt elektrische Gleichheit aus einem ähnlichen Bild anzunehmen. Der eigenständige Befehl belegt weder ALcad-Ausführung noch Backendkompatibilität. Syntax und Analyseverhalten beschreibt die ngspice-Dokumentation.