限幅器模型建立及測(cè)試

限幅器用于輸入信號(hào)幅值限制，使其輸出在設(shè)定范圍內(nèi)。ABM庫(kù)中包含三類限幅器，如表1.18所示，下面分別對(duì)其功能和設(shè)置進(jìn)行講解。

表1.18 限幅器列表

圖1.40 限幅器仿真設(shè)置

圖1.40為限幅器仿真電路，輸入信號(hào)為分段線性電壓信號(hào)，然后分別由三種限幅器進(jìn)行限幅，測(cè)試每種限幅器輸出特性。

1.41 限幅器仿真輸出波形

圖1.41中上面波形V(IN)為輸入電壓信號(hào)，由分段線性信號(hào)源VPWL產(chǎn)生；下面波形V(LIMIT)為硬限幅器輸出電壓波形，V(GLIMIT)為軟限幅器輸出電壓波形，V(SOFTLIM)為增益限幅器輸出電壓波形。硬限幅器在限幅轉(zhuǎn)換期間線性變化；軟限幅器利用限幅函數(shù)對(duì)其進(jìn)行限幅，然后放大輸出，過(guò)度更加圓滑；增益限幅器首先對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行增益放大，然后再硬限幅輸出。

限幅器limit模型建立過(guò)程： 首先將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，然后由二極管和電壓源進(jìn)行限壓，二極管模型導(dǎo)通壓降為0V。

圖1.42 limit模型子電路

圖1.43 limit模型子電路仿真波形

圖1.42和圖1.43分別為limit模型子電路及其仿真波形，V(D1)為輸入波形，V(dc)為輸出波形，參數(shù)clampH和clmapL分別設(shè)置最大和最小限幅值。當(dāng)輸入信號(hào)在限幅值范圍內(nèi)時(shí)輸出與輸入一致；當(dāng)輸入信號(hào)超出限幅值范圍時(shí)輸出為限幅值。

限幅器Limit2模型建立過(guò)程： 在limit模型基礎(chǔ)之上增加外部受控端，通過(guò)改變受控端信號(hào)參數(shù)值控制限幅數(shù)值，實(shí)現(xiàn)仿真過(guò)程中限幅值的實(shí)時(shí)控制，Limit2仿真電路和仿真波形分別如圖1.44和圖1.45所示。

圖1.44 具有受控端的Limit2模型子電路

圖1.45 d=0.5時(shí)輸入和輸出電壓波形

圖1.46 控制信號(hào)參數(shù)設(shè)置

圖1.46為控制信號(hào)參數(shù)設(shè)置電路，設(shè)置dvalue參數(shù)為限幅控制信號(hào)，對(duì)電路進(jìn)行瞬態(tài)和參數(shù)仿真分析，測(cè)試控制參數(shù)改變時(shí)limit2模型的工作狀況。

圖1.47限幅參數(shù)變化時(shí)的仿真波形

dvalue分別為0.3和0.7時(shí)輸出電壓波形如圖1.47所示，限幅值與設(shè)置值一致，仿真過(guò)程中改變限幅值對(duì)于實(shí)際電路和實(shí)時(shí)控制有重要意義。