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限幅器模型建立及测试

CHANBAEK 来源:电堂2018 作者:张东辉 2023-10-28 14:57 次阅读

限幅器用于输入信号幅值限制,使其输出在设定范围内。ABM库中包含三类限幅器,如表1.18所示,下面分别对其功能和设置进行讲解。

表1.18 限幅器列表

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图1.40 限幅器仿真设置

图1.40为限幅器仿真电路,输入信号为分段线性电压信号,然后分别由三种限幅器进行限幅,测试每种限幅器输出特性。

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1.41 限幅器仿真输出波形

图1.41中上面波形V(IN)为输入电压信号,由分段线性信号源VPWL产生;下面波形V(LIMIT)为硬限幅器输出电压波形,V(GLIMIT)为软限幅器输出电压波形,V(SOFTLIM)为增益限幅器输出电压波形。硬限幅器在限幅转换期间线性变化;软限幅器利用限幅函数对其进行限幅,然后放大输出,过度更加圆滑;增益限幅器首先对输入信号进行增益放大,然后再硬限幅输出。

限幅器limit模型建立过程: 首先将电压信号转换为电流信号,然后由二极管和电压源进行限压,二极管模型导通压降为0V。

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图1.42 limit模型子电路

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图1.43 limit模型子电路仿真波形

图1.42和图1.43分别为limit模型子电路及其仿真波形,V(D1)为输入波形,V(dc)为输出波形,参数clampH和clmapL分别设置最大和最小限幅值。当输入信号在限幅值范围内时输出与输入一致;当输入信号超出限幅值范围时输出为限幅值。

限幅器Limit2模型建立过程: 在limit模型基础之上增加外部受控端,通过改变受控端信号参数值控制限幅数值,实现仿真过程中限幅值的实时控制,Limit2仿真电路和仿真波形分别如图1.44和图1.45所示。

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图1.44 具有受控端的Limit2模型子电路

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图1.45 d=0.5时输入和输出电压波形

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图1.46 控制信号参数设置

图1.46为控制信号参数设置电路,设置dvalue参数为限幅控制信号,对电路进行瞬态和参数仿真分析,测试控制参数改变时limit2模型的工作状况。

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图1.47限幅参数变化时的仿真波形

dvalue分别为0.3和0.7时输出电压波形如图1.47所示,限幅值与设置值一致,仿真过程中改变限幅值对于实际电路和实时控制有重要意义。

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