PSpice中的理想变压器模型

周铁戈

变压器是重要的电路元件，可以用来实现阻抗匹配等功能。利用PSpice中的电压控制电压源和电流控制电流源可以实现理想变压器的功能，如图1所示，图中元件如下：

E1，电压控制电压源，元件为E，位于\LIBRARY\PSPICE\ANALOG.OLB

F1，电流控制电流源，元件为G，位于\LIBRARY\PSPICE\ANALOG.OLB

R1，电阻，元件为R，位于\LIBRARY\PSPICE\ANALOG.OLB

PARAMETERS:是参数控件，元件为PARAM，位于\LIBRARY\PSPICE\SPECIAL.OLB

    电阻R1用来防止电路报错，取值很大，对电路几乎没有影响。PARAMETERS:用来设置一个全局变量nnn，nnn表示变压比（左侧电压：右侧电压），E1和F1的GAIN值要相等，都设定为nnn。

图1 理想变压器电路模型

对于理想变压器的功能进行验证，可以采用图2所示的阻抗匹配电路。图中V1（VSIN元件，位于\LIBRARY\PSPICE\SOURCE.OLB）和R2构成一个内阻为50欧姆的交变信号源。负载电阻R3为200欧姆，如果没有变压器而直接连接的话，不能实现阻抗匹配，R3不能获得最大的功率。增加变压器可以实现阻抗匹配，图3给出了变压比nnn取不同值时R3电压最大值的变化。可以看出nnn=0.5时，可以实现阻抗匹配，这时变压比为1:2，正好是50:200的平方根。

图2 利用理想变压器实现阻抗匹配功能的电路

图3  R3两端电压最大值随变压比nnn的变化曲线