PSpice仿真(二)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、專業(yè)： 姓名： 學(xué)號： 日期： 地點(diǎn)： 實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：電路與模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn) 指導(dǎo)老師： 張冶沁 成績： 實(shí)驗(yàn)名稱： PSpice的使用練習(xí)2 實(shí)驗(yàn)類型： EDA 同組學(xué)生姓名： 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅?.熟悉ORCAD-PSPICE軟件的使用方法。2.加深對共射放大電路放大特性的理解。3.學(xué)習(xí)共射放大電路的設(shè)計(jì)方法。4.學(xué)習(xí)共射放大電路的仿真分析方法。二、實(shí)驗(yàn)原理圖： 圖1 三極管共射放大電路三、實(shí)驗(yàn)須知：1 靜態(tài)工作點(diǎn)分析是指：答：求解靜態(tài)工作點(diǎn)Q,在輸入信號為零時(shí),晶體管和場效應(yīng)管各電極間的電流和電壓就是Q點(diǎn)。可用估算法和圖解法求解2 直流掃描分析是指：答：按照預(yù)定范圍設(shè)置直流電壓源變

2、化值，觀察電路的直流特性3 交流掃描分析是指：答：按照預(yù)定范圍設(shè)置交流電壓源變化值，觀察電路的交流特性4 時(shí)域（瞬態(tài)）分析是指：答：控制系統(tǒng)在一定的輸入下，根據(jù)輸出量的時(shí)域表達(dá)式，分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性、瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能5參數(shù)掃描分析是指：答：在基本電路特性分析中，每個(gè)元器件的參數(shù)都取確定值，而在參數(shù)掃描分析中,將考慮由于參數(shù)變化引起的電路特性變化情況6溫度掃描分析是指：答：在電路參數(shù)固定的情況下，測試溫度是對電路性能的影響大小7寫出PSpice仿真中調(diào)用元器件的模型庫位置： 答：在安裝目錄下的toolscapturelibrarypspice中，軟件內(nèi)使用place part可以調(diào)用8 PSpice

3、仿真電路圖中節(jié)點(diǎn)號為0（即接地）的參考節(jié)點(diǎn)的作用：為計(jì)算其他節(jié)點(diǎn)的電位值提供了計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。參考節(jié)點(diǎn)通常取何種元器件：電源負(fù)極。解決電路負(fù)載開路引起的懸浮節(jié)點(diǎn)的方法是：在開路節(jié)點(diǎn)和參考節(jié)點(diǎn)之間連接一個(gè)大阻值電阻。9電路圖中設(shè)置節(jié)點(diǎn)別名的好處是：答：通過節(jié)點(diǎn)別名描述電路中各個(gè)元器件之間的連接關(guān)系，生成電連接網(wǎng)表文件；電路中不同位置的節(jié)點(diǎn)，只要節(jié)點(diǎn)名相同就表示在電學(xué)上是相連的；PSpice在模擬結(jié)束后，采用節(jié)點(diǎn)名表示電路特性分析的結(jié)果。10 放置電源端子符號的好處是：答：放置端子的作用是把外部的輸入信號通過端子引入到電路中,把電路上的輸出信號通過端子引到外部的負(fù)載上。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1靜態(tài)工作點(diǎn)分析設(shè)置

4、：如何在電路圖上直接標(biāo)注出各節(jié)點(diǎn)的電壓值和支路的電流值？答：在操作界面的工具欄左上角選擇仿真類型為預(yù)置的運(yùn)行后可以在PSpice A/D中查看仿真分析結(jié)果，也可以退出PSpice A/D單擊Capture界面上的或按鈕查看靜態(tài)工作點(diǎn)； 2 直流掃描分析設(shè)置：.如何在PSpiceA/D界面添加新的Y坐標(biāo)軸，如何把新添加的坐標(biāo)軸顯示在曲線的右側(cè)？答：在axis settings中，Y axis選項(xiàng)卡的axis position可以選擇Right，即可在右側(cè)添加Y軸，如圖：.為了在曲線上顯示IC(Q1)與V之間的關(guān)系，該如何操作？ 答：axis settings中選擇axis v

5、ariable，如圖添加VCQ-VEQ，即可將X軸設(shè)置為VCE：再在add trace中如圖添加IQ1即可：觀察得IC(Q1)與V之間的關(guān)系如下：.為了得到I=1.5mA時(shí)的Rb1大小，仿真中采用參數(shù)掃描的方式，具體步驟有哪些？答：在place part中找到PARAM器件，放到電路中，雙擊進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，選add new property，輸入?yún)?shù)如下：同樣修改Rb1的參數(shù)，與PARAM進(jìn)行關(guān)聯(lián)如下：使用parametric sweep參數(shù)如下：執(zhí)行仿真后看到圖像：用trace-cursor測得當(dāng)ICQ=1.5mA時(shí)，Rb1=17.055k3 交流掃描分析設(shè)置：.如何在PSpiceA/D界面添

6、加坐標(biāo)系？答：在Pspice界面中點(diǎn)擊Plot-Add Plot to Window即可添加一個(gè)坐標(biāo)系 .在交流掃描分析的輸出變量格式中，用啥符號來表示分貝和相位的？ 答：分貝用dB表示，相位用角度表示當(dāng)電路如下時(shí)，測試三極管的頻率特性執(zhí)行仿真，并分別繪制幅頻特性（DB(V(out)/V(in)）與相頻特性（P(V(out)）曲線如下：4 時(shí)域分析設(shè)置：.如何根據(jù)得到的V(in)和V(out)曲線來求得放大倍數(shù)？答：先執(zhí)行仿真得到如下Vin和Vout曲線（繪制于兩個(gè)縱坐標(biāo)）：點(diǎn)開Toggle Measurement Results Window，添加兩個(gè)測量項(xiàng)，注意到輸入電壓和輸出電壓正好差半

7、個(gè)周期，相位相反，因此測量輸出電壓的最大值和輸入電壓的最小值，兩者比值即為放大倍數(shù)如圖，電壓放大倍數(shù)為AV=1.33486/(-9.99843*10-3)=-134.為得到電路的電壓傳輸特性曲線，該如何操作？答：在上面仿真執(zhí)行的基礎(chǔ)上，只需將X軸設(shè)置為Vin，Y軸添加Vout即可得到電壓傳輸特性曲線如下：表明共射放大區(qū)的電壓傳輸特性近似呈線性關(guān)系.簡述一下最大不失真仿真的操作步驟。 答：仍然使用時(shí)域分析，只需要調(diào)整負(fù)載大小和輸入電壓的大小即可得到不同的失真波形，幾組仿真如下：負(fù)載為3k，輸入40mV交流幅值時(shí)的波形：由圖可知先出現(xiàn)了截止失真負(fù)載開路，輸入40mV時(shí)的波形：由圖可知先出現(xiàn)了飽和失

8、真當(dāng)輸入增加到100mV時(shí)，波形如下：由圖可知飽和失真和截止失真都已出現(xiàn)五、實(shí)驗(yàn)拓展：測量通頻帶寬：在AC掃描分析中，橫坐標(biāo)設(shè)置為頻率，縱坐標(biāo)為輸出電壓，可以通過Trace-Cursor-Search Command指令，輸入sf le(70.7%)在曲線上搜尋到輸出電壓最大值的0.707位置，并把標(biāo)線移到該位置，從而讀出通頻帶寬上圖中的通頻帶寬為fL=813.453Hz，fH=18.452MHz輸入阻抗的頻率特性：輸出阻抗的頻率特性：六、實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)：本次實(shí)驗(yàn)我花了較長的時(shí)間來完成，主要是不斷在學(xué)習(xí)軟件的使用技巧，結(jié)合理論知識運(yùn)用著仿真。通過對共射放大電路的仿真，我熟悉了直流、交流、靜態(tài)工作

9、點(diǎn)、參數(shù)掃描和時(shí)域掃描等仿真模式及應(yīng)用方法，以及PSpice窗口中對數(shù)據(jù)的顯示和定位，可以熟練對共射放大電路進(jìn)行分析，并且和理論推導(dǎo)的結(jié)果相符。另外我修改了原來的實(shí)驗(yàn)報(bào)告板式，因?yàn)橹暗呐虐娌焕诜艌D片和數(shù)據(jù)，且不美觀。（1）用PSPICE如何仿真分析放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)？應(yīng)設(shè)置何種分析方式？設(shè)置靜態(tài)分析即可，參數(shù)無需調(diào)整（2）用PSPICE測試放大電路的電壓放大倍數(shù)和頻率特性應(yīng)設(shè)置何種分析方式？設(shè)置交流分析即可，頻率范圍需預(yù)先估算選擇合適（3）用PSPICE測試放大電路的輸出電壓波形應(yīng)設(shè)置何種分析方式？設(shè)置瞬態(tài)（時(shí)域）分析即可，運(yùn)行時(shí)間為周期的十倍以內(nèi)即可（4）能否用交流掃描分析求放大電路的最大不失真輸出電壓？我認(rèn)為不能，因?yàn)榻涣鲯呙璺治龅玫降亩际怯行е?，而失真在時(shí)域上才能體現(xiàn)，若用交流掃描，只能看到與輸入電壓成線性的輸出電壓，無法判斷是否失真；然而，可以通過時(shí)域掃描配合參數(shù)掃描大致估計(jì)最大不失真電壓出現(xiàn)的位置，比如當(dāng)信號頻率為1kHz時(shí)，把交流信號幅值作為掃描參數(shù)，維持靜態(tài)工作點(diǎn)不變，設(shè)置參數(shù)掃描如下，并在PROBE中勾選performance analysis： 則橫坐標(biāo)自動(dòng)變?yōu)関ar的取值范圍，然后在trac