Один из пользователей задал вопрос о методике измерения входного сопротивления усилителя в среде симуляции LTspice. Ниже изложен алгоритм выполнения данной задачи.
1. Создание тестовой схемы
Запустите LTspice и создайте новую схему.
Установите компоненты: источник напряжения (команда Component → Voltage) и резистор.
Соедините компоненты, сформировав последовательную цепь.
Задайте резистору номинал, например, 50 Ом, что соответствует типовому волновому сопротивлению.
2. Настройка источника сигнала
Кликните правой кнопкой мыши по источнику напряжения для открытия свойств.
Установите параметр AC Amplitude (амплитуда переменного тока), например, на значение 1 В. Это задаст амплитуду тестового гармонического сигнала для AC-анализа.
3. Конфигурация AC-анализа (частотного анализа по переменному току)
В главном меню выберите: Simulate → Edit Simulation Cmd.
В открывшемся диалоговом окне перейдите на вкладку AC Analysis.
Задайте требуемый диапазон частот.
В поле Type of sweep выберите логарифмическую шкалу, например, Octave.
Для повышения детализации графика установите количество точек (Number of points per octave), например, 1000.
4. Первичный запуск симуляции и измерение напряжения
Запустите симуляцию, нажав кнопку Run.
После выполнения расчета кликните левой кнопкой мыши на узле схемы, где необходимо измерить напряжение (например, на положительной клемме источника). На графике отобразится амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) напряжения в выбранной точке. Для чисто резистивной нагрузки АЧХ будет представлять собой горизонтальную линию, так как активное сопротивление не зависит от частоты.
5. Измерение тока и расчет импеданса
Для построения графика тока, протекающего через источник, кликните левой кнопкой мыши по самому источнику напряжения. На графике появится АЧХ тока с обозначением вида I(V1).
Входное сопротивление (импеданс) Z(ω) как функция частоты определяется отношением комплексных амплитуд напряжения и тока: Z(ω) = V(ω) / I(ω).
Для построения этой зависимости кликните правой кнопкой мыши на обозначении ранее построенного графика напряжения (например, V(n001)). В строке ввода формул замените его на выражение для вычисления модуля импеданса: V(n001)/I(V1).
По умолчанию вертикальная шкала отображается в децибелах (дБ). Для перехода к отображению абсолютного значения в Омах кликните правой кнопкой мыши по вертикальной шкале графика и в контекстном меню выберите Linear (линейная шкала).
6. Анализ результатов
В результате будет построен график зависимости модуля входного сопротивления от частоты. В случае с резистором 50 Ом график будет представлять собой горизонтальную линию на уровне 50 Ом по всей полосе частот.
Данную методику можно применять для анализа входного импеданса активных компонентов, например, транзисторов. При этом важно учитывать, что полное сопротивление является комплексной величиной. При измерении импеданса описанным методом (через напряжение на источнике и ток через него), для корректного определения фазы импеданса из полученного на графике фазового сдвига необходимо вычесть 180°.