1、实验三、Pspice仿真1 单级共射放大电路,一、Pspice6.3平台简述二、Pspice6.3仿真步骤三、实验要求四、Pspice6.3仿真举例,1、Pspice软件功能,仿真功能：（1）静态工作点分析（2）瞬态分析（时域分析）（3）交流小信号分析（频域分析）（4）直流扫描分析（5）直流小信号传递函数值分析（6）直流小信号灵敏度分析（7）统计特性分析（蒙特卡罗分析和最坏情况分析）,一、Pspice6.3平台简述,2Pspice软件结构,PSPICE 6.3版本含有两个集成环境，通用的电路仿真分析环境MicroSim Eval 6.3（共七个程序项） 可编程数字逻辑器件分析设计环境Micro
2、Sim PLSyn 6.3 Evaluation,（1）Schematics电路模拟程序,Schematics图标工具栏,（2）Pspice分析程序,（3）Probe分析程序,二、Pspice6.3仿真步骤,1. 编辑电路原理图（画电路图） （1）调元件（2）元件移动、旋转和删除（3）画线 （4）修改元器件标号和参数（5）保存和自动检查2. 设置仿真分析类型（AnalysisSetup）3. 仿真分析（AnalysisSimalate）4. 查看仿真输出结果,从输出文件中查看仿真结果Analysis/Examine Output 用Probe程序观测仿真结果的波形和曲线,参阅406409页,仿
3、真分析类型窗口（AnalysisSetup）,（1）静态工作点分析 Bias Point Detail（2）瞬态分析（时域分析）Transient（3）交流小信号分析（频域分析）AC Sweep,三、实验要求,1、单管共射电路分析（实验38）（1）在Schematics中画出电路图（2）静态工作点：IB、IC、VBE、VCE （out文件）（3）观测输入、输出电压波形，并计算电压增益Av（4）观测幅频响应曲线：db(V(Vo)/V(Vs:+)测中频增益、上限频率和下限频率 （选）相频响应曲线：Vp(Vo)-V(VS:+)（5）观测输入电阻的频率响应：Ri - V(Vi)/I(Vs)（6）观测输
4、出电阻的频率响应：Ro- V(Vo)/I(Vs)（9）观察非线性失真现象（选做）,三、实验要求,2、（选做）二阶有源低通滤波器（实验8，84页）任务： 观测幅频响应曲线：db(V(Vo)/V(Vs)测中频增益、上限频率和下限频率,3、验收： ,四、Pspice6.3仿真举例,以“单级共射放大电路”为例,1. 编辑电路原理图（画电路图）（1）调元件（2）元件移动、旋转和删除（3）画线（4）修改元器件标号和参数（5）保存和自动检查2. 设置仿真分析类型（AnalysisSetup）（1）静态工作点分析（2）瞬态分析（时域分析） （3）交流小信号分析（频域分析） 3. 仿真分析（AnalysisSi
5、malate）4. 查看仿真输出结果5. 求解输出电阻（需修改电路）,（1）调元件菜单Draw/Get New Part,VDC,POT,VSIN,R,C,BUBBLE,AGND模拟地,BUBBLE,习惯标法突出效果,（2）元件移动、旋转和删除,选中元器件： 用鼠标左键单击，此时元器件变为红色 移动：压住鼠标左键拖到合适位置，松开鼠标左键 旋转：菜单Edit/Rotate（或快捷键Ctrl+R） 翻转：菜单Edit/Flip（或快捷键Ctrl+F） 删除：选择菜单Edit/cut ；或按键Delete,4. 1. 编辑电路原理图（画电路图）,（3）画线,进入：菜单Draw/wire或工具栏的笔
6、 此时鼠标箭头变为一支笔。 画线：将光标移到需要连线的起点，单击左键（此时会拖着1根线）；移动鼠标到所需位置，单击左键，如此循环，直到连线的终点（某元件的引脚）。 结束：单击鼠标右键结束 移动、旋转和删除：与元件操作相同,4. 1. 编辑电路原理图（画电路图）,（5）修改元器件标号和参数,方法1：选中元器件，选择菜单中Edit/Attributes,方法2：双击该元件符号,方法3：双击参数文字,（5）修改元器件标号和参数,特别注意！电位器POT: VALUE=100K，SET=0.5（2和3） VSIN信号源：AC=50mv、VOEF=0v、 FREQ=1kHz、VAMPL=50mv。三极管参
7、数设置方法1：选择菜单Analysis/Setup ；选择Parametric ；选择Model Parameter填入：NPN、Q2N2222、 bf 、100 (Value List),4. 1. 编辑电路原理图（画电路图）,三极管设置方法1：, 选择菜单Analysis/Setup, 选择按钮Parametric,（6）保存和自动检查,保存：应在D盘下，建立子目录注意：目录名和文件名不能有汉字、空格等！ 进行电路规则检查：Analysis/Electrical Rule check 若有问题，屏幕会有指示自动弹出窗口MicroSim Message Viewer 建立网表文件（*.net
8、）：Analysis/ Ctcate Netlist,4. 1. 编辑电路原理图（画电路图）,2. 设置仿真分析类型（AnalysisSetup）,静态工作点分析,瞬态分析（波形）,交流小信号分析（频域分析）,瞬态分析（时域分析）,设置仿真分析类型（AnalysisSetup）选择“Transient”设置： Print Step: 20us Final Time: 2ms,见413页图（d）,2. 设置仿真分析类型（AnalysisSetup）,交流小信号分析（频域分析）,设置仿真分析类型（AnalysisSetup）选择“AC Sweep”,见413页图（c）,4. 查看仿真输出结果,2、
9、静态工作点分析,静态：Bias Point Detail 运行仿真：Analysis/Simulate查阅结果报告 Analysis/Examine Output 判定静态工作点是否合适？,四、Pspice6.3仿真举例,3、瞬态分析（时域分析）,设置仿真分析类型（AnalysisSetup）选择“Transient”设置： Print Step: 20us Final Time: 2ms 运行仿真：Analysis/Simulate用Probe程序观测仿真结果的波形和曲线,四、Pspice6.3仿真举例,3、瞬态分析（时域分析）,用Probe程序观测仿真结果的波形和曲线菜单Plot/Add
10、Plot：增加1个波形窗口菜单Trace/Add： 增加1个波形，如选V(Vo)、V(Vi:+)等；扩展向量：Alias Names 菜单Tools/Cursor/Display 激活游标测量菜单Tools/Label/Mark将游标处的坐标值标注在曲线附近菜单Tools/Copy to Clipboard计算电压增益,四、Pspice6.3仿真举例,4、交流小信号分析（频域分析）,设置仿真分析类型（AnalysisSetup）选择“AC Sweep”,并设置AC Sweep Type:选Decade (十倍频，半对数坐标)Parameters框中填入Pts/ Decade =101Start
11、 Freg =1End Freg = 100Meg 运行仿真：Analysis/Simulate,四、Pspice6.3仿真举例,用Probe程序观测仿真结果的波形和曲线,观测幅频响应曲线：Trace/Add： db(V(Vo)/V(Vs:+)Tools/Cursor/Display激活游标测中频增益用游标找到增益下降3dB ，对应频率为上限频率或下限频率*观测相频响应曲线： Vp(Vo)-Vp(Vs:+)观测输入电阻的频率响应：Trace/Add： Ri = V(Vi)/I(Vs)Tools/Cursor/Display激活游标测中频输入电阻,4、交流小信号分析（频域分析）,5、求解输出阻抗
12、,修改电路：令Vs=0，信号源短路，取掉负载RL，外加一个信号源VSIN(400mv) 其他步骤与“输入电阻的频率响应”分析相同Ro V(Vo)/I(Vs),仿真结束!,PSPICE 共射共集放大电路,任务： 设计与仿真一个共射共集组合放电路。要求有合适静态工作点，AV大于100，Fh大于3MHZ，其中RL5.1k。,一、设计电路图（参考电路如下），编辑电路图。,实验小结,实验四、Pspice仿真2,差分放大电路,下次实验,1下周国庆放假，实验停课1周2第6周实验：有源滤波电路（实验8、84页）3预习要求复习有源滤波器的工作原理，完成相关理论估算复习测量幅频响应曲线的方法了解集成运放741的管
13、脚排列和性能完成预习报告4注意：硬件实验，应带插件板和元件！,实验4、Pspice仿真2 差分放大电路,一、实验任务与要求二、复习Pspice6.3仿真方法和步骤1画电路图，并设置参数2查看静态工作点（out文件）3观测电压波形（瞬态分析Transient） 4观测频率响应曲线（交流扫描分析AC Sweep ）三、学习新的分析方法1小信号传递函数值分析（Transfer Function） 2观测直流电压传输特性（直流扫描分析 DC Sweep）3分析参数变化对性能指标的影响 （Parametric）,讲课思路,一、实验任务与要求 差模特性,1观测电压波形（瞬态分析Transient） 单端输
14、出: Vid；Vo1、Vo2；双端输出: Vid；Vo = Vo1-Vo2（表达式为：V(Vo1,Vo2)）用游标测出峰峰值，手工计算电压增益：Avd、Avd12观测频率响应曲线（交流扫描分析AC Sweep）幅频响应曲线：DB(V(Vo1,Vo2)/V(Vid:+)相频响应曲线：Vp(Vo1,Vo2)-Vp(Vid:+)用游标测出：中频电压增益Avd、上限频率Fh；中频相位差3小信号传递函数值分析（Transfer Function）在out文件中，查看电压增益、输入电阻和输出电阻4观测直流电压传输特性（直流扫描分析 DC Sweep）获取电压传输特性：Vo1=f(Vid)，Vo2=f(Vi
15、d)用游标测出：电压增益Avd1、最大不失真输出幅值,均可测量电压增益，但3、4项只能用于直接耦合放大器！,一、实验任务与要求,共模特性1修改电路图（共模输入） 2观测电压波形（瞬态分析Transient）单端输出:Vo1、Vo2 双端输出:Vo=Vo1-Vo2（表达式为V(Vo1,Vo2)）用游标测出峰峰值，手工计算电压增益：Avc、Avc13小信号传递函数值分析（Transfer Function）在out文件中，查到电压增益、输入电阻和输出电阻,参数变化对性能指标的影响 1变化2射极负反馈电阻Re1、Re2的变化（修改电路）（利用Parametric分析类型）,二、复习Pspice6.3
16、仿真方法和步骤,1画电路图，并设置参数2查看静态工作点（out文件）3观测电压波形（瞬态分析Transient） 4观测频率响应曲线（交流扫描分析AC Sweep ）用游标读出，寻找增益下降3dB处利用目标函数计算频带宽度（新的）,1画电路图，并设置参数,VSIN,二极管D1N4148,负电源VDC,的设置,三极管的设置（方法1）,若Parametric处需设置别的参数，则此法不可用！,三极管的设置（方法2）,三极管的设置（方法2）,第1次修改(T1)或几个三极管参数不相同,参数相同的模型(T2,T3),50,2查看静态工作点（out文件）,也可用“记事本”程序打开,打开方法：Analysis
17、Examine Output,3观测电压波形（瞬态分析Transient）,（1）设置,（2）观测波形,用Probe程序,4观测电压波形（瞬态分析Transient）,用Probe程序观测仿真结果的波形和曲线Plot/Add Plot：增加1个波形窗口Trace/Add： 增加1个波形，如选V(Vo)、V(Vid:+)等；双端输出:Vo=Vo1-Vo2，表达式为V(Vo1,Vo2)Tools/Cursor/Display 激活游标测量Tools/Label/Mark将游标处的坐标值标注在曲线附近Tools/Copy to Clipboard计算电压增益,5观测频率响应曲线（交流扫描分析AC S
18、weep ）,（1）分析设置,（2）数据测量,方法1：用游标读出，寻找增益下降3dB处,方法2：利用目标函数计算频带宽度（新的）,目标函数：LPBW(db(V(Vo1,Vo2)/V(Vid:+),3),方法2：利用目标函数计算频带宽度,步骤1：使目标函数功能处于有效状态用菜单“ToolsOptions”打开“Probe Options” 对话窗（如上图），并选择“Display Evaluation”,方法2：利用目标函数计算频带宽度,步骤2：用菜单TraceEval Goal Function打开对话框,步骤3：找到相应的目标函数LPBW(1,db_level),目标函数：LPBW(db(V
19、(Vo1,Vo2)/V(Vid:+),3),三、学习新的分析方法,1小信号传递函数值分析 （Transfer Function） 2观测直流电压传输特性 （直流扫描分析 DC Sweep）3分析参数变化对性能指标的影响 （参数分析 Parametric ）,1小信号传递函数值分析（Transfer Function）,（1）设置,双端输出：V(Vo1,Vo2) 2个节点电压差,单端输出：V(Vo1),1小信号传递函数值分析（Transfer Function）,（2）查找结果（out文件）,Avd,Ri,Ro,（直流扫描分析 DC Sweep）,2观测直流电压传输特性,（1）设置,2观测直流电
20、压传输特性,（2）查找结果,Probe程序中选择DC方式,最大不失真输出幅值,最大不失真输出幅值,电压增益取2点求斜率,双端输出：V(Vo1,Vo2)，要求单端输出。,3分析参数变化对性能指标的影响,（1）变化的影响分析（利用参数分析Parametric）,设置了3个值,BF=50,80,100时的V(Vo1)瞬时波形,双击,画线：ToolsLabelLine,文字：ToolsLabelText,画线：ToolsLabelLine,文字：ToolsLabelText,双击,（2）射极负反馈电阻Re1、Re2的变化,（修改电路）,增加2个射极电阻电阻值VALUE=R自定义变量通用变量global
21、,预定义参数元件打开元件属性对话框NAME1=RVALUE1=5（初值）,设置了一组Re变化值,电压传输特性：Vo1=f(Vid)，Vo2=f(Vid),一、实验任务与要求,共模特性1修改电路图（共模输入） 2观测电压波形（瞬态分析Transient）单端输出:Vo1、Vo2 双端输出:Vo=Vo1-Vo2（表达式为V(Vo1,Vo2)）用游标测出峰峰值，手工计算电压增益：Avc、Avc13小信号传递函数值分析（Transfer Function）在out文件中，查到电压增益、输入电阻和输出电阻,参数变化对性能指标的影响（差模） 1变化2射极负反馈电阻Re1、Re2的变化（修改电路）（利用Parametric分析类型）,共模输入电路图,观测输入输出波形，计算共模增益与共模抑制比。,实验小结与心得体会,
