模拟电子课程pspice设计报告

1、南通大学罗开元南通大学电子信息学院电子线路分析课程设计报告班 级：信131姓 名：罗开元学 号：1311011022指导老师：邵海宝设计时间：2014.12.3020142015学年第一学期目录设计一1设计三6设计四8设计五11设计六14设计七16设计八20设计九24 设计心得体会28设计一1、 设计要求：电路如图所示，图中R=10 K，二极管选用D1N4148，且Is=10 nA，n=2。对于VDD=10V和VDD=1V两种情况下，求ID 和VD的值，并与使用理想模型恒压降模型和折线模型的手算结果进行比较。2、 设计目的：用PSPICE 8直流扫描分析（DC sweep）来验证二极管的V-I

2、特性曲线。学习如何改变二极管的模型参数。3、 解题操作：手算：VDD=0V时，理想模型： VD=0V， ID= Vdd/R=10/10k=1mA 恒压降模型：VD=0.7V ，ID= （Vdd-0.7）/R=（10-0.7）/10k=0.93mA 折线模型： VD=0.69V， ID= Vdd/R=（10-0.5）/（10k+200）=0.931mAVDD=1V时，理想模型： VD=0V ， ID= Vdd/R=1/10k=0.1mA 恒压降模型：VD=0.7V ， ID= （Vdd-0.7）/R=（1-0.7）/10k=0. 3mA 折线模型： VD=0.5098V， ID= Vdd/R=（

3、1-0.5）/（10k+200）=0.049mA （1）启动pspice软件，绘制下面所示的电路图，并更改各元件的参数如下图所示：（2）DC SWEEP 设置： l Voltage Source Name ：V1 l Sweep Type：Linear l Start Value：-10Vl End Value：10l Increment：0.1 二极管的V-I特性曲线如下图所示：V-I特性曲线设计二1、 设计要求：限幅电路如图所示，R=1k，VREF=3V，二极管及参数仍与题目一相同。（1）试绘出电路的电压传输特性v0=f（vi）；（2）当vi=6sinwt（V）时，试绘出v0的波形，并与使

4、用理想模型和 恒压降模型分析的结果进行比较。2、 设计目的：使用PSPICE 8 交流扫描分析（DC sweep）来验证二极管的电压传输特性曲线。学习如何波形仿真。3、 解题操作：恒压降模型：当V1=0V时，二极管截止，Vo=Vi=0 当V1=4V时，二极管导通，Vo=3.7V 当V1=6V时，二极管导通，Vo=3.7V（1）启动pspice软件，绘制下面所示的电路图，电源使用VSIN，其中VOFF=0，VAMPL=6V，FREQ=1K。并更改各元件的参数如下图所示：传输特性使用的仿真类型为DC Sweep中的Voltage Source选项，DC SWEEP 设置： l Voltage So

5、urce Name ：V1 l Sweep Type：Linear l Start Value：-10Vl End Value：10l Increment：0.1 得到传输特性曲线如下图所示：传输特性当输入信号Vi小于一定值时，Vo=Vi，大于一定值时Vo不变，符合限幅电路特点。（3） 使用Transient仿真，设置Print setup：0s和Final Time：2.0ms，得到输出波形如下图所示：输出波形综上可知输出电压被稳定在3.6V左右设计三1、 设计要求：如图所设计的稳压电路，用直流偏移为12.8V，振幅为0.8V，R=47，RL=162，频率为100HZ的正弦信号源来模拟汽车电

6、源VI，稳压管使用D1N750。试绘出负载上电压VL的波形，观察电路的稳压特性。2、 设计目的：使用PSPICE8观察电路的稳压特性，学习二极管参数的设计。3、 解题操作：（1）启动pspice软件，绘制下面所示的电路图，并更改各元件的参数如下图所示：（2）设置瞬态仿真，添加V(D1：2)，得到VL的波形如下图所示：修改电源参数，得到下图波形：稳压管有反向击穿特性的，利用这一特性可以用来稳压。设计四1、设计要求：共射极放大电路分别如图A和图B所示，两图中BJT均为NPN型硅管，型号为2N3904，=50。图A中电路参数：Rs=0，Rc=3.3k，Re=1.3k，Rb1=33k，Rb2=10k，

7、Rl=5.1k，Cb1=Cb2=10uF，Ce=50uF(Re的旁路电容)，Vcc=12V。试用SPICE程序分析：（1）分别求两电路的Q点；（2）作温度特性分析，观察当温度在-30oC +70 oC范围内变化时，比较两电路BJT的集电极电流Ic的相对变化量。 图A 图B2、设计目的：用PSPICE8观察共射极放大电路，集电极电流ICQ随温度变化的曲线。认识BJT的SPICE模型部分常用主要参数。3、解题操作：（1）启动pspice软件，分别绘制下面所示的电路图，并更改各元件的参数如下图所示：图A图B温度特性使用DC Sweep，更改Temperature选项，Start Value=-30

8、，End Value=70得到两电路温度变化曲线如下图所示：图A图B设计五1、设计要求：电路如图所示，设信号源内阻RS=0，VC=5m，VAML=30m，VOFF=0，FREQ=1K；BJT的型号为2N3904，=80, rbb(rb)=100，其他参数与题目四相同。试分析电压增益的幅频响应和相频响应，并求fL和fH。2、设计目的：利用PSPICE8分析电压增益的幅频和相频响应。3、 解题操作：（1）启动pspice软件，分别绘制下面所示的电路图，并更改各元件的参数如下图所示：（2）AC Sweep设置l Sweep Type：Decadel Start ：10l End ：100Megl P

9、ts/Decade：101Trace设置：幅频DB(V(Vo)/ V(Vi)，相频P(Vo)-P(Vi)。fL和fH 的位置在f0能量衰减3dB处，添加Curse和坐标，得到电压增益的幅频响应和相频响应如下图所示：电压增益的幅频响应电压增益的相频响应设计六1、设计要求：电路如图，设BJT的型号为2N3904,=50,rbb (rb)=100,其他参数与题目四相同，试分析Ce在1uF到100uF之间变化时，下限频率fL的变化范围（ Ce为与Re并联的电容）。2、设计目的：利用PSPICE8观察电路下限频率fL的变化范围。3、 解题操作：（1） 对Ce 的Value 设置为Cval，添加元件PAR

10、AM，设置PARAMETERS的参数：NAME1为Cval，Value为1u。（2） 选择Global Parameter，Name为Cval。选择ValueList，Value为1u、5u、10u、20u、50u、80u和100u。同样选择AC，设置Decade，Start 为1.0，End 为100Meg。（3）Trace设置：添加DB(V(Vo)/ V(Vsin)。（4）分析fL的变化。电路下限频率变化范围曲线从左到右依次为100u、80u、50u、20u、10u、5u、1u。可知旁路电容Ce从1u变为100过程中下限频率明显减少。设计七1、设计要求：设计与仿真一个单级共射放大电路，如图

11、所示 。要求：放大电路有合适静态工作点、电压放大倍数30左右、输入阻抗大于1K、输出阻抗小于5.1K及通频带大于1MHZ 。调试静态工作点，仿真输入、输出电压波形。作幅频特性、相频特性、输入电阻及输出电阻特性曲线。2、设计目的：通过PSPICE8对单级共射极放大电路进行综合仿真。3、 解题操作（1）启动pspice软件，绘制下面所示的电路图，并更改各元件的参数如下图所示：（2）设置瞬态仿真，在probe窗口分别添加输入输出电压波形V(Vo)、V（V1）【输入输出电压波形】，DB（V(Vo)/V(Vs:+)）【幅频响应】，P(V(Vo)-P(V(Vs:+)【相频响应】，V(Vs:+)/I(Vs)

12、【输入电阻】；将信号源短路，负载开路加电源，设置瞬态仿真在probe中添加V(Vs:+)/I(Vs)【输出电阻】。仿真结果如下图所示：输入输出电压波形幅频特性相频特性输入电阻输出电阻设计八1、设计要求：乙类互补功放电路如图所示，试运用PSPICE分析该电路。（1）设输入信号Vi为1kHz，振幅为5V的正弦电压。试运用SPICE程序观测输出电压波形的交越失真，求交越失真对应的输入电压范围。（2）为减小和克服交越失真，在T1，T2两基极间加上两只二极管D1，D2及相应电路如图8.2所示，构成甲乙类互补对称功放电路。试观察输出Vo的交越失真是否消除。（3）求最大输出电压范围。 图A 图B2、设计目的

13、：利用PSPICE8分析乙类互补对称功放电路，了解BJT参数设定。3、解题操作（一）、乙类互补对称功放电路（1）启动pspice软件，绘制下面所示的电路图，并更改各元件的参数如下图所示：（2） 设置瞬态仿真，在probe窗口中可以观察到输入输出波形如下图所示：交越失真绿色的曲线表示输入波形，红色的曲线表示输出波形。观察可知从1V到1V这之间的一段发生了交越失真。（2） 甲乙类互补对称功放电路为了可服（一）中的交越失真，将电路图作如下图所示的修改。同样的，对电路进行瞬态仿真观察器输出输入波形如下图所示:交越失真消除其中，红色的曲线表示输出波形，绿色的曲线表示输入波形。有上图可知，通过对电路图的修

14、改，我们可以克服交越失真对电路的影响。观察电压传输特性如下：最大输出电压范围可知最大输出电压为4.7V及4.7V。工作在乙类的放大电路，虽然管耗小，有利于提高效率，但存在严重的失真，使得输入信号的半个波形被消掉了。互补电路解决了乙类放大电路中效率与失真的矛盾。设计九1、设计要求：带恒流源负载的射极耦合差分放大电路如下图所示，其中T1,T2,T5,T6，采用2N3904, T3, T4采用2N3906.所有JT的=107, rbb=200. 电阻和电源参数如图所示：（1）电路中基准电流IREF,偏置电流Ic5,Ic1,Ic2和电压VCE1,VCE2;（2） 电路的差模电压增益Avd2, 输入电阻

15、Rid和输出电阻Ro；（3） 绘出放大电路幅频和相频响应的波特图。2、设计目的：利用PSPICE8分析射极耦合差分放大电路3、解题操作(1)启动pspice软件，绘制下面所示的电路图，并更改各元件的参数如下图所示：(2)设置瞬态仿真，在probe窗口分别添加V(Vo)/（V(V4:+)-（V(V5：-)【差模电压增益】，DB（V(Vo)/（V(V4:+)-（V(V5：-)）【幅频响应】，P（V(Vo)）-P（V(V4:+)）-（V(V5：-)）【相频响应】，（V(V4:+)）-（V(V5：-)/I（V4）【输入电阻】；将信号源短路，负载开路加电源，设置瞬态仿真添加V(Vs:+)/I(Vs)【输

16、出电阻】。仿真结果如下图所示：差模电压增益Avd2输入电阻Rid输出电阻Ro幅频响应相频响应设计总结体会时间总是过得很快，经过两周的pspice的学习，我已经从以前对pspice一无所知到现在能利用他处理一些基本的电路仿真。在做第一题时，我画好了电路原理图，修改好参数后，创建网络列表时系统总是报错cant find library,无论我怎样修改都不行，后来请教同学，他们也遇到了同样的困惑，后来在老师答疑时才知道电脑上软件安装有问题。任何事情都不可能是一帆风顺的，开始是创建电路时忘记修改参数等出现问题，后来是没有差错但出来的仿真波形不是预计中的，这确实很难修改。做的仿真波形总是和标准图形有出入。但还是在不断地印证中解决了问题。 经过这段课程设计的日子，