实验D-01PSPICE仿真160414

1、实验一实验一 & 二二 PSpice软件仿真练习软件仿真练习 OrCAD/Pspice软件概述软件概述 OrCAD/Pspice基本操作基本操作 OrCAD/Pspice仿真操作仿真操作 本次实验内容及要求本次实验内容及要求 1972年，美国加州大学伯克莱分校研制出年，美国加州大学伯克莱分校研制出SPICE算法算法可对电路进行非线性直流分析、非线性瞬态可对电路进行非线性直流分析、非线性瞬态分析和线性交流分析。分析和线性交流分析。1988年，被定为美国国家年，被定为美国国家标准。标准。 OrCAD/Pspice v9是采用是采用Spice算法作内核的电算法作内核的电路设计仿真软件路设计仿

2、真软件,1998年推出的，为方便基础教学年推出的，为方便基础教学,故采用此版本。故采用此版本。 之后之后OrCAD软件成了软件成了Candence公司公司的的EDA软件产软件产品之一，不断改进更新，目前最新版本是品之一，不断改进更新，目前最新版本是v16.6当然其电路仿真内核还是当然其电路仿真内核还是Spice算法。算法。SPICEOrCAD/Pspice一、一、OrCAD软件概述软件概述1. 软件构成软件构成主要由三个主要由三个模块组成：模块组成： 内部调用内部调用（1） Capture CIS 模块模块 Capture CIS Capture CIS 模块是功能强大的电路原理图模块是功能强

3、大的电路原理图设计软件。除可生成各类模拟电路、数字电设计软件。除可生成各类模拟电路、数字电路和数模混合电路的电路原理图外，还配路和数模混合电路的电路原理图外，还配备有元器件信息系统备有元器件信息系统CISCIS（Component Component Information SystemInformation System）, , 可以对元器件的采可以对元器件的采用实施高效管理。用实施高效管理。（2）PSpice 模块模块PSpice PSpice 模块是通用电路模拟软件。除可对模模块是通用电路模拟软件。除可对模拟电路、数字电路和数模混合电路进行模拟电路、数字电路和数模混合电路进行模拟外，还具

4、有优化设计的功能。该软件中的拟外，还具有优化设计的功能。该软件中的ProbeProbe模块，不但可以在模拟结束后显示结果模块，不但可以在模拟结束后显示结果信号波形，而且可以对波形进行各种运算处信号波形，而且可以对波形进行各种运算处理，包括提取电路特性参数，分析电路特性理，包括提取电路特性参数，分析电路特性参数与元器件参数的关系。参数与元器件参数的关系。（3）Layout Plus 模块模块Layout Plus 模块是印刷电路版（模块是印刷电路版（PCB）设计）设计软件。可直接将软件。可直接将 Capture生成的电路图通过生成的电路图通过手工或自动布局布线方式转为手工或自动布局布线方式转为P

5、CB设计。设计。*本课程不涉及此模块本课程不涉及此模块2. OrCAD 软件包软件包（1）电路图生成软件（）电路图生成软件（Capture CIS ） 其主要功能是以人机交互方式在屏其主要功能是以人机交互方式在屏幕上绘制电路图，设置电路中元器件的幕上绘制电路图，设置电路中元器件的参数，生成多种格式要求的电连接网表。参数，生成多种格式要求的电连接网表。在该程序中可直接在该程序中可直接调用调用运行运行PSpice及其及其它它配套软件配套软件。（2） 激励信号编辑软件激励信号编辑软件（StmEd：Stimulus Editor） 其主要功能是生成电路模拟中需要的其主要功能是生成电路模拟中需要的各信号

6、源。包括瞬态分析中需要的脉冲、各信号源。包括瞬态分析中需要的脉冲、分段线性、调幅正弦、调频、指数等分段线性、调幅正弦、调频、指数等5 5种种信号波形和逻辑模拟中需要的时钟、脉信号波形和逻辑模拟中需要的时钟、脉冲、总线等各种信号。冲、总线等各种信号。（3） 模型参数提取软件模型参数提取软件（ModelEd：Model Editor） 其主要功能是提取来自厂家的器件的数其主要功能是提取来自厂家的器件的数据信息，生成所需要的模型参数。尽管据信息，生成所需要的模型参数。尽管PSpiceA/ /D的模型库中提供了一万多种元器的模型库中提供了一万多种元器件的模型参数，但在实际应用中仍有用户觉件的模型参数，

7、但在实际应用中仍有用户觉得不够用，这时得不够用，这时ModelEd软件就显得至关重软件就显得至关重要。要。（4 4）波形显示和分析模块（）波形显示和分析模块（Probe） 其主要功能是将其主要功能是将PspicePspice的分析结果用的分析结果用图形显示出来。不仅能显示电压、电流这图形显示出来。不仅能显示电压、电流这些基本电路参量的波形，还可显示由基本些基本电路参量的波形，还可显示由基本参量组成的任意表达式的波形，所以有参量组成的任意表达式的波形，所以有“示波器示波器”之称。之称。（5 5）优化程序（）优化程序（OptimizerOptimizer） 其主要功能是自动调整元器件的参数其主要功

8、能是自动调整元器件的参数设计值，使电路的特性得到改善，实现电设计值，使电路的特性得到改善，实现电路的优化设计。路的优化设计。PSpice A/D电路原理图生成电路模拟OrCAD/Capture CISOrCAD/Model Ed（模型参数提取）模型参数库激励信号波形编辑OrCAD/StmEd逻辑模拟数/模混合模拟模拟电路优化设计OrCAD/OptimizerOrCAD/Probe信号波形显示分析 OrCAD软件包中各软件之间的相互关系软件包中各软件之间的相互关系3. OrCAD/ /Pspice A/D v9.29.2的功能特点的功能特点(1)OrCAD/Pspice A/D 9.2(1)Or

9、CAD/Pspice A/D 9.2可模拟以下可模拟以下6 6类常用的电路类常用的电路元器件元器件 基本无源元件，如电阻、电容、电感、传输线等。基本无源元件，如电阻、电容、电感、传输线等。 常用的半导体器件，如二极管、双极晶体管、结型场效应管、常用的半导体器件，如二极管、双极晶体管、结型场效应管、MOSMOS管等。管等。 独立电压源和独立电流源。独立电压源和独立电流源。 各种受控电压源、受控电流源和受控开关。各种受控电压源、受控电流源和受控开关。 基本数字电路单元，如门电路、传输门、触发器、可编程基本数字电路单元，如门电路、传输门、触发器、可编程 逻辑阵列等。逻辑阵列等。 常用单元电路，如运算

10、放大器、常用单元电路，如运算放大器、555555定时器等。在这里集成定时器等。在这里集成电路可作为一个单元电路整体出现在电路中，而不必考虑该单电路可作为一个单元电路整体出现在电路中，而不必考虑该单元电路的内部结构。元电路的内部结构。特性分析设置（profile）电路图生成（Capture）设计结果输出优化设计（Optimizer）新建设计项目（project）模拟结果分析（prober）电路模拟（PSpice A/D）设计满足要求？是否OrCAD仿真分析电路过程仿真分析电路过程4、OrCAD/ /Pspice可分析的可分析的6 6类类1515种电路特性：种电路特性： 直流分析直流分析 包括包括

11、 静态工作点（静态工作点（Bias Point Detail）、直流灵敏、直流灵敏度（度（DC Sensitivity）、直流传输特性（）、直流传输特性（TF：Transfer Function）、直流特性扫描（）、直流特性扫描（DC Sweep）分析。分析。 交流分析交流分析 包括包括 频率特性（频率特性（AC Sweep）、噪声、噪声(Noise)分析。分析。 瞬态分析瞬态分析 包括包括 瞬态响应分析（瞬态响应分析（Transient Analysis）、傅、傅里叶分析（里叶分析（Fourier Analysis）。）。 统计分析统计分析 包括蒙托卡诺分析（包括蒙托卡诺分析（MC：Mont

12、e Carlo）、最）、最坏情况分析（坏情况分析（WC：Worst Case）。）。 逻辑模拟逻辑模拟 包括逻辑模拟（包括逻辑模拟（Digital Simulation）、数）、数/ /模混合模混合模拟（模拟（Mixed A/ /D Simulation）、最坏情况时序分）、最坏情况时序分析（析（Worst- -Case timing Analysis）。）。 参数扫描参数扫描 包括温度特性分析（包括温度特性分析（Temperature Analysis）参）参数扫描分析（数扫描分析（Parametric Analysis）。）。4、OrCAD/ /Pspice可分析的可分析的6 6类类151

13、5种电路特性：种电路特性：5.5.OrCAD/ /PSpice 9.2 9.2中的单位和数字中的单位和数字 Pspice Pspice 中采用的是实用工程单位制，如电压用中采用的是实用工程单位制，如电压用伏（伏（V V）、电流用安培（）、电流用安培（A A）、电阻用欧姆（）、电阻用欧姆（）、功）、功率用瓦特（率用瓦特（W W）等。在运行中，）等。在运行中，PspicePspice会根据具体对会根据具体对象自动确定其单位。用户在输入数据时，代表单位的象自动确定其单位。用户在输入数据时，代表单位的字母可以省去。例如给电压源赋值时，键入字母可以省去。例如给电压源赋值时，键入1212和和12V12V意

14、思一样。意思一样。 Pspice Pspice 中的数字采用科学表示方式，即可以使中的数字采用科学表示方式，即可以使用整数、小数和以用整数、小数和以1010为底的指数。用指数表示时，底为底的指数。用指数表示时，底数数1010用字母用字母E E来表示。对于比较大或比较小的数字，来表示。对于比较大或比较小的数字，还可采用还可采用1010种比例因子种比例因子，如下表所示。，如下表所示。例如例如10001000、1 1E3 3、1e31e3、1 1K都表示同一个数。都表示同一个数。 OrCAD/ /PSpice 9.2 9.2中采用的比例因子中采用的比例因子 符号符号 比例因子比例因子 符号符号 比例

15、因子比例因子F10-15M10-3P10-12K10+3N10-9MEG10+6U10-6G10+9MIL25.4 10-6T10+12特别注意：特别注意：（1 1）比例因子可用大写也可用小写，如）比例因子可用大写也可用小写，如m和和M都表都表示示1010-3-3。而国标规定，。而国标规定，m表示表示1010-3-3，M表示表示1010+6+6，我们，我们通常的习惯也是这样。为了防止混淆，在该软件中通常的习惯也是这样。为了防止混淆，在该软件中用用MEG表示表示1010+6+6。这一点在使用时应特别小心。这一点在使用时应特别小心。（2 2）比例因子只能用英文字母，如）比例因子只能用英文字母，如1

16、0-6用用U或或u表示表示，而国标规定而国标规定10-6用希腊字母用希腊字母m m表示表示。故如故如 电容容量电容容量C=1=110-6F，应写成，应写成C=1u（或（或1 1U）6、实验电路分析具体操作流程绘制电路图设置分析类型存盘电气规则检查生成网表分析（调用Pspice)Add Trace观察波形读取数据计算指标放元件放电源连线编辑元件和电源参数 1. .调用调用Capture软件软件 在计算机上选择命令集：程序在计算机上选择命令集：程序/ /OrCAD Family Release 9.2 Lite Edition/ /Capture CIS Lite Edition ，点击后就会，点

17、击后就会在屏幕上出现在屏幕上出现Capture启动窗口。启动窗口。二、二、 用用CaptureCapture绘制电路图绘制电路图 2. 2. 新建设计项目新建设计项目(File/New/Project)(File/New/Project) 在在OrCADOrCAD软件包中，每一个设计或分析任软件包中，每一个设计或分析任务都被当作一个项目，由项目管理器（务都被当作一个项目，由项目管理器（Project Project ManagerManager）统一管理。因此每开始一个新的任务）统一管理。因此每开始一个新的任务就等于新建一个设计项目，要调用项目管理器为就等于新建一个设计项目，要调用项目管理器为

18、新建项目起个名，并确定有关的设置。新建项目起个名，并确定有关的设置。（1 1）给设计项目起名。）给设计项目起名。 在在NameName栏中键入项目名，例如我们为将要分析的基栏中键入项目名，例如我们为将要分析的基本放大器起名为本放大器起名为AmpAmp。（2 2）选定设计项目类型）选定设计项目类型如果电路图要用于印制电路如果电路图要用于印制电路版设计，则应选版设计，则应选“PC Board PC Board Wizard Wizard ”或或“Programmable Programmable Logic Wizard Logic Wizard ”。如果只绘制电路如果只绘制电路, ,则应选则应选

19、“SchematicSchematic”。 有有4 4个选项可供选择。个选项可供选择。如要对绘制的电路进行如要对绘制的电路进行PspicePspice分析，应选分析，应选“Analog Analog or Mixed Signal Circuitor Mixed Signal Circuit”（3 3）设计项目路径名设置。）设计项目路径名设置。LocationLocation一项用于设置保存新一项用于设置保存新建设计项目的子目录。建设计项目的子目录。 建立新的Pspice项目Capture Capture 工作窗口工作窗口电路图编辑窗口电路图编辑窗口项目管理器窗口项目管理器窗口信息查看窗口信息

20、查看窗口 3 3、加元器件库、加元器件库( (Place/PartPlace/Part命令命令) ) 在画电路图之前，首先要为将要画的电路选择元器在画电路图之前，首先要为将要画的电路选择元器件库。执行件库。执行Place/PartPlace/Part命令，命令，在，在Place/PartPlace/Part对话框中对话框中点击点击“AddAdd”按钮，出现按钮，出现Browse FileBrowse File对话框，将所需库点对话框，将所需库点中，点击中，点击“打开打开”按钮，则选中的库文件增至按钮，则选中的库文件增至“LabrariseLabrarise”框框 中。反之，从中。反之，从“La

21、brariseLabrarise”框，选中一框，选中一个库文件，点击个库文件，点击RemoveRemove按钮，即将该库文件框剔除。按钮，即将该库文件框剔除。加库加库剔除库剔除库OrCAD 9.2正式版中的正式版中的Pspice库文件库文件OrCAD 9.2教学版中的教学版中的Pspice库文件库文件Eval.lib 半导体器件、运放和逻辑单元(区别!)Breakout.lib 要考虑参数发生变化的元器件符号应采用此库中的Analog.lib 和Analog_p.lib 常用的无源元器件符号Source.lib 各种电源符号Sourcestm.lib 需要调用激励信号波形生成模块stimed

22、设置的各种电源符号。Special.lib 与电路模拟有关的一些专用符号Abm.lib 代表某些模拟功能的符号基本元器件的关键字 电源符号电阻 R电容 C电感 L三极管 Q二极管 D电位器 POT正弦信号电压源 Vsin直流电压源 VDC信号地 0 本节课仿真用普通无极性普通无极性电容电容C搭建电路，并不影响仿真结果。 实际插板用的是有极性的电解电容。4 4、取放元器件、取放元器件 完成元器件库配置后，点击完成元器件库配置后，点击“完成完成”按钮，按钮，屏幕上将出现电路图编辑窗口（屏幕上将出现电路图编辑窗口（Page EditorPage Editor）。）。0OutC110UVcc12VRb

23、360kRL2kQ1Q2N2222VsRc2kC210U例如画一张基本放大电路，取放元器件的方法如下：例如画一张基本放大电路，取放元器件的方法如下： （1 1）在电路图编辑窗口下，启动）在电路图编辑窗口下，启动Place/PartPlace/Part命令，或按窗口右命令，或按窗口右侧对应的绘图工具快捷键侧对应的绘图工具快捷键 ，屏幕出现元器件符号选择框。，屏幕出现元器件符号选择框。（2 2） 在列表框里点击所需元器件所在的符号库名。在列表框里点击所需元器件所在的符号库名。（3 3）在图）在图2.2.72.2.7的元器件列表框中通过右侧滚动条找到所需元的元器件列表框中通过右侧滚动条找到所需元器件

24、符号名，点击之，该符号的图形即显示在预览框中器件符号名，点击之，该符号的图形即显示在预览框中。（4 4）点击）点击OKOK键，该元器件即被调至电路图中。键，该元器件即被调至电路图中。也可以也可以Part框中框中健入健入器件器件名名还可以搜索还可以搜索所需器件所需器件4 4、取放元器件、取放元器件5 5、取放电源与接地符号取放电源与接地符号 （1 1）取放电源符号）取放电源符号 可同取放元器件一样，在可同取放元器件一样，在SOURCESOURCE库中取电压源库中取电压源VDCVDC或或电流源。电流源。 （2 2）取放接地符号）取放接地符号 启动启动Place/GroudPlace/Groud，或

25、按对应的绘图快捷键，或按对应的绘图快捷键 ，出，出现如图所示的选择框。在现如图所示的选择框。在SOURCESOURCE库中取库中取“0 0”符号。符号。6 . 6 . 连线与设置连线与设置节点节点名名（1）连线。）连线。启动启动Place/Wire命令。命令。 按对应的绘图快捷键按对应的绘图快捷键（2）设置节点名。）设置节点名。 例如想把输出端的节点起名为例如想把输出端的节点起名为Out，步骤：，步骤：启动启动Place/Net Alias命令，或按对应的绘图快捷键命令，或按对应的绘图快捷键 ，屏幕上出现设置框。在设置框中键入节点名（例屏幕上出现设置框。在设置框中键入节点名（例Out）。）。

26、按按OK键，则光标处键，则光标处 附着一个小方框，将光标附着一个小方框，将光标 移至设置节点名的位置，移至设置节点名的位置， 按鼠标左键，新节点名按鼠标左键，新节点名 即出现在该位置。即出现在该位置。可以靠相同节点名来可以靠相同节点名来连线连线！7. . 元器件属性参数编辑元器件属性参数编辑 CaptureCapture自动为每个元器件设置一个元件名和参数值，自动为每个元器件设置一个元件名和参数值，元器件设置不符合要求时，可对元器件参数进行编辑。元器件设置不符合要求时，可对元器件参数进行编辑。(1)(1). .元器件群的元器件群的参数参数编辑编辑。选中所有要编辑的元器件。然后点选中所有要编辑的

27、元器件。然后点击鼠标右键，调出快捷菜单，选择执行击鼠标右键，调出快捷菜单，选择执行EditEdit PropertiesProperties 命令，命令，即可开启该元器件群的属性编辑对话框，点击对话框左下方的即可开启该元器件群的属性编辑对话框，点击对话框左下方的PartPart按钮，便可更改各元器件的名称和参数按钮，便可更改各元器件的名称和参数。(2)(2). .单个元件的参数单个元件的参数编辑编辑。双击该元件，即出现对话框。在。双击该元件，即出现对话框。在ValueValue文本框中键入新值即可。同时可以修改该元件电路图中文本框中键入新值即可。同时可以修改该元件电路图中的显示格式（的显示格式

28、（Display FormatDisplay Format）、字体（）、字体（FontFont）、颜色）、颜色（ColorColor）和放置位置（）和放置位置（RotationRotation）等。）等。（3）还可以只修改元件某项参数）还可以只修改元件某项参数键入参数键入参数为正弦信号源设置参数为正弦信号源设置参数正弦源（正弦源（VSINVSIN）有有3 3个外显参数需要设置个外显参数需要设置。 参数参数 名称名称单位单位设定值设定值VOFF直流偏置电压直流偏置电压V0VAMPL振幅振幅V30mVFREQ频率频率Hz1K另外VSIN还有一个关键参数AC，并不直接显示，但为了后面的交流分析必须确

29、定其值；可用右键菜单点用 Edit / Properties命令,调出 Property Editor加入AC=5mV。视频中有，教材视频中有，教材只在实验二才做只在实验二才做了说明！了说明！为三极管设定参数为三极管设定参数 鼠标选中三极管并单击（符号变为红色）然后，选择菜单中菜单中Edit/ PSpice Model 。打开模型编辑框，在一堆文本标示的内参数中（第一行）找到Bf，修改Bf为设定的值（如80），保存，退出回到主界面。视频上有，教材上漏掉了这一段！视频上有，教材上漏掉了这一段！绘图快捷键：绘图快捷键：三、三、 OrCAD/PspiceOrCAD/Pspice的基本电路特性分析的基

30、本电路特性分析1 . . 静态工作点分析静态工作点分析 静态工作点分析就是将电路中的电容开路，电感短路，静态工作点分析就是将电路中的电容开路，电感短路，对各个信号源取其直流电平值，计算电路的直流偏置量。对各个信号源取其直流电平值，计算电路的直流偏置量。例：求基本放大电路例：求基本放大电路的静态工作点。步骤的静态工作点。步骤如下：如下：（1 1）用）用CaptureCapture软软件画好电路图件画好电路图（2 2） 建立模拟类型分组建立模拟类型分组 建立模拟类型分组的目的是为了便于管理。建立模拟类型分组的目的是为了便于管理。OrCAD/PSpice OrCAD/PSpice 9.29.2将基本

31、直流分析、直流扫描分析、交流分析和瞬态分析规定将基本直流分析、直流扫描分析、交流分析和瞬态分析规定为为4 4种基本分析类型。每一个模拟类型分组中只能包含其中的一种基本分析类型。每一个模拟类型分组中只能包含其中的一种，但可以同时包括温度分析、参数扫描和蒙托卡诺分析等。种，但可以同时包括温度分析、参数扫描和蒙托卡诺分析等。 在电路图编辑窗口（在电路图编辑窗口（Page EditorPage Editor）下，点击）下，点击PSpice/New PSpice/New Simulation ProfileSimulation Profile命令，命令，出现出现New SimulationNew Sim

32、ulation对话框对话框, ,在在NameName栏键入模拟类型组的名称，本例取名为栏键入模拟类型组的名称，本例取名为DCDC屏幕上出现模拟类型分组对话框。屏幕上出现模拟类型分组对话框。 （3 3）设置分析类型和参数。）设置分析类型和参数。 在在Analysis typeAnalysis type栏中选栏中选“Bias PointBias Point”。在在OptionOption栏中选栏中选“General SettingsGeneral Settings”。 在在Output File OptionsOutput File Options栏中选栏中选“Include detailed b

33、ias Include detailed bias point information for nonlinear controlled sources point information for nonlinear controlled sources and semiconductorsand semiconductors”（4 4）运行）运行PspicePspice。 启动启动Pspice/RunPspice/Run命令，软件开始分析计算。命令，软件开始分析计算。（5 5）查看分析结果。）查看分析结果。 分析计算结束后，系统自动调用分析计算结束后，系统自动调用ProbeProbe模块，屏

34、幕上出模块，屏幕上出现现ProbeProbe窗口。选择窗口。选择View/Output FileView/Output File命令，即可看到本例命令，即可看到本例的文本输出文件的文本输出文件DC.outDC.out。2. . 瞬态分析瞬态分析 瞬态分析又称瞬态分析又称TRANTRAN分析，就是求电路分析，就是求电路的时域响应。它可在给定输入激励信号情的时域响应。它可在给定输入激励信号情况下，计算电路输出端的瞬态响应，也可况下，计算电路输出端的瞬态响应，也可在没有激励信号但有贮能元件（如在没有激励信号但有贮能元件（如C C和和L L）的情况下，求振荡波形。的情况下，求振荡波形。（3 3）菜单操

35、作菜单操作Pspice /New Pspice /New Simulation ProfileSimulation Profile，跳出，跳出名称框，输入英文名。名称框，输入英文名。（4 4）设置分析参数：）设置分析参数：例例：基本：基本放大电路的放大电路的瞬态瞬态分析，分析，步骤步骤如下：如下：（1 1）用）用CaptureCapture软件画电路图。软件画电路图。（2 2）为正弦信号源设置参数。）为正弦信号源设置参数。在在Analysis typeAnalysis type栏中选栏中选“Time DomainTime Domain（TransientTransient）”。在在Option

36、Option栏中选栏中选“General SettingsGeneral Settings”。在在Run toRun to栏中填入栏中填入“2ms2ms”。意思是瞬态分析的终止时间为。意思是瞬态分析的终止时间为2ms2ms。在在Start saving dataStart saving data栏中填入栏中填入“0 0”。意思是起始时间为。意思是起始时间为0 0。在在Maximum StepMaximum Step栏中填入栏中填入“40us40us”。意思是时间步长为。意思是时间步长为4040m ms s。（5 5）运行）运行PspicePspice。执行。执行Pspice/RunPspice

37、/Run命令。命令。（6 6）查看分析结果。）查看分析结果。 分析计算结束后，系统自动调用分析计算结束后，系统自动调用ProbeProbe模块，屏模块，屏幕上出现如图所示的幕上出现如图所示的ProbeProbe窗口。窗口。 在在ProbeProbe窗口中，执行窗口中，执行Trace/Add TraceTrace/Add Trace命令，命令，出现出现Add Trace Add Trace 对话框。对话框。可用以下两种方法选择要显示的变量名：可用以下两种方法选择要显示的变量名： 在对话框左边的输出变量列表中用光标点中要显示的在对话框左边的输出变量列表中用光标点中要显示的变量名，该变量名即出现在下

38、端的变量名，该变量名即出现在下端的“Trace ExpressionTrace Expression”文本框中，允许同时文本框中，允许同时点选点选多个输出变量。多个输出变量。 在在“Trace ExpressionTrace Expression” 文本框中文本框中键入键入要显示的要显示的 变量名。然后点变量名。然后点OKOK按钮，按钮， 选中的变量波形就显示选中的变量波形就显示 在屏幕上。在屏幕上。建议节点建议节点名字名字要取得长要取得长！建立两个以上的波形显示区建立两个以上的波形显示区本例想同时观看输出输入波形，但两者电压幅度相差悬殊，在同本例想同时观看输出输入波形，但两者电压幅度相差悬殊

39、，在同一坐标中显示显然是不合适的，可采用添加波形显示区的方法：一坐标中显示显然是不合适的，可采用添加波形显示区的方法： 在在Add Trace Add Trace 对话框中，选择对话框中，选择V V（OutOut），点），点OKOK按钮，按钮，显示出输出端的波形。显示出输出端的波形。 执行执行Plot/Add Plot to WindowPlot/Add Plot to Window命令，屏幕上添加一个命令，屏幕上添加一个空白的波形显示区。空白的波形显示区。 再执行再执行Trace/Add TraceTrace/Add Trace命令，在命令，在Add Trace Add Trace 对话框选

40、对话框选择择V V（Vs:+Vs:+），点），点OKOK按钮，在新加的波形显示区显示出输入信号按钮，在新加的波形显示区显示出输入信号VsVs的波形。的波形。在原理图窗定制在原理图窗定制Probe窗口显示窗口显示 用用Capture画原理图时可直接在想观画原理图时可直接在想观察的信号处接入相应的察的信号处接入相应的probe探针（一探针（一般是般是 V电压探针）电压探针）。这样在设定仿真执。这样在设定仿真执行后出现的行后出现的Probe窗口中，会自动优先窗口中，会自动优先显示显示probe所接信号。所接信号。 如此就不必每次都要从长长的内外信号列表中选取信号 。（教材图4.1.3中 out点也有

41、一个probe ） 原理图上原理图上probe是跟随仿真项目是跟随仿真项目出现出现和保存的！和保存的！新建或切换到其他仿真项目时，原probe会不见，需建立新的。切换回原仿真项目，原probe又重新出现。 未建立仿真项前设的probe会被纳入首先设定的那个仿真项目。3.3.交流分析交流分析 交流分析又称交流分析又称ACAC分析，就是求电路的频域分析，就是求电路的频域响应。当输入信号的频率变化时，它能够计算响应。当输入信号的频率变化时，它能够计算出电路的幅频响应和相频响应。出电路的幅频响应和相频响应。 作交流分析时，作交流分析时，应应注意：对于注意：对于AC SweepAC Sweep，必须具，

42、必须具有有AC AC 激励源。产生激励源。产生AC AC 激励源的方法有以下两种：激励源的方法有以下两种： 调用调用VAC 或或IAC 激励源；激励源； 在已有的激励源（如在已有的激励源（如VSIN）的属性中加入）的属性中加入 “AC”属性，并输入它的幅值。属性，并输入它的幅值。 交流分析交流分析VSINVSIN信号源加信号源加ACAC属性属性 交流分析交流分析必须具有必须具有AC AC 激励源。可以在已激励源。可以在已有的激励源（如有的激励源（如VSINVSIN）的属性中加入）的属性中加入 “ACAC”属属性，并输入它的幅值。性，并输入它的幅值。 例：分析单管放大电路例：分析单管放大电路的幅

43、频特性。的幅频特性。（1）用用CaptureCapture软件画好电路软件画好电路图。图。信号源选正弦源信号源选正弦源VSIN，用用Edit / Properties命令命令，调出，调出Property Editor加入加入AC=5mV（或其他数值）（或其他数值）（2）建立建立ACAC分析类型，分析类型，设置参数设置参数:在在Analysis type栏中选栏中选“AC Sweep/Noise”。 在在Option栏中选栏中选“General Settings”。在在AC Sweep TypeAC Sweep Type栏中选栏中选“LogarithmiLogarithmi：DecadeDeca

44、de”。在在StartStart栏中填入栏中填入“1010”。在在EndEnd栏中填入栏中填入“100100MEG”。在在Points/DecadePoints/Decade栏中填入栏中填入“4 4”。意思是每。意思是每1010倍频间倍频间隔计算隔计算4 4个点个点。交流分析交流分析建立建立ACAC分析类型分析类型频率为横轴的对数坐标系频率为横轴的对数坐标系! !（3）交流分析交流分析查看分析结果。查看分析结果。 输出电压输出电压的幅频率特性的幅频率特性 在在Add Trace 对话框下端的对话框下端的“Trace Expression”文本框中文本框中键入键入V（OUT），即显示输出电压的幅

45、频率特性曲线。），即显示输出电压的幅频率特性曲线。 电压增益电压增益的的幅频幅频特性特性 在在Probe窗口中，执行窗口中，执行Trace/Add Trace命令，在命令，在“Trace Expression”文本框中键入文本框中键入DB（V（OUT）/V（IN），即显），即显示出电压增益的幅频特性曲线。示出电压增益的幅频特性曲线。 电压增益电压增益的的相频相频特性特性 在在“Trace Expression”文本框中键文本框中键P（V（OUT）/V（IN），即显示出电压增益的相频特性曲线。，即显示出电压增益的相频特性曲线。 输入阻抗输入阻抗 在在“Trace Expression”文本框中键

46、（文本框中键（V（IN）/I(CB)）) ，即，即显示出显示出输入阻抗输入阻抗特性曲线。特性曲线。 输出阻抗输出阻抗 （教材漏了，但实验要求有（教材漏了，但实验要求有 ） 打开电路图形文件！修改电路：打开电路图形文件！修改电路：去掉原输入信号源，去掉原输入信号源，短路；短路； 去掉输出端负载去掉输出端负载RL，换成一个外加的，换成一个外加的VSIN信信号源号源 V2。 设设V2内参数内参数AC=5mV。 检查连线检查连线& &存盘（另存）；存盘（另存）； PSpice/New Simulation 仿真设置仿真设置ACAC类型类型同前。同前。 PSpice /RUN，若无错，

47、观察窗 Trace/Add Trace Trace Expression 键入：键入： V(V2:+)/I(V2) 得得Ro(4)(4)交流分析中的输出变量名交流分析中的输出变量名 作交流分析时，输出变量名除了可用基本格式外，还可作交流分析时，输出变量名除了可用基本格式外，还可在基本格式中的关键字在基本格式中的关键字V或或I后面加一标示符，以表示输出量后面加一标示符，以表示输出量类型。下表示出了类型。下表示出了5种标示符及含义。种标示符及含义。 标示符标示符 含含 义义示例示例M输出变量的振幅输出变量的振幅VM（Out）：接点）：接点Out与地之间交流电压与地之间交流电压振幅振幅DB输出变量的

48、振幅分贝输出变量的振幅分贝数数VDB（Out）：接点）：接点Out与地之间交流电压与地之间交流电压振幅分贝数振幅分贝数P输出变量的相位输出变量的相位VDP（Out1， Out2）：接点）：接点Out1与与Out2之之间交流电压相位间交流电压相位R输出变量的实部输出变量的实部VR（Q1：C）：晶体管）：晶体管Q1集电极的交流电集电极的交流电压实部压实部I输出变量的虚部输出变量的虚部VI（Q1：C）：晶体管）：晶体管Q1集电极的交流电集电极的交流电压虚部压虚部4. . 参数扫描分析参数扫描分析 参数扫描分析就是当电路中某个参数在一定的范围变化时，参数扫描分析就是当电路中某个参数在一定的范围变化时，

49、对指定的每个参数值进行一次基本分析。每一种基本分析如对指定的每个参数值进行一次基本分析。每一种基本分析如DCDC分析、分析、ACAC分析、分析、TRANTRAN分析都可与参数扫描分析配合使用。它在分析都可与参数扫描分析配合使用。它在电路优化方面有着重要作用。电路优化方面有着重要作用。例：在基本放大电路输入例：在基本放大电路输入端加一正弦信号，分析当端加一正弦信号，分析当基极电阻基极电阻Rb1变化变化时，对输时，对输出波形的影响。出波形的影响。（1）用）用Capture软件画好电路图。并作如下修改：软件画好电路图。并作如下修改： 将基极电阻将基极电阻Rb1设置为参数。用鼠标左键双击设置为参数。用

50、鼠标左键双击Rb1的阻值，在屏上出现的的阻值，在屏上出现的“Display Properties”设置框中，将其值改为设置框中，将其值改为Rval。 在在栏中键入栏中键入60k，表示表示进行其他分析时，该阻值为进行其他分析时，该阻值为60k。这样设置的参数称为。这样设置的参数称为全局参数全局参数（Global）。）。 按按Apply按钮。按钮。 用参数符号设置阻值参数。从元件库用参数符号设置阻值参数。从元件库(Special)中调出名为中调出名为的的符号，放在符号，放在Rb1旁。双击该符号，幕上出现元器件属性编辑器。按旁。双击该符号，幕上出现元器件属性编辑器。按New Column按钮，出现新

51、增属性参数对话框，在按钮，出现新增属性参数对话框，在栏中键入栏中键入Rval.（2 2）设置分析类型和参数：在分析类型和参数设置框中设置好）设置分析类型和参数：在分析类型和参数设置框中设置好瞬态分析的参数后，在瞬态分析的参数后，在Options栏中再点选栏中再点选“Parametric Sweep”，左边出现扫描参数设置对话框。，左边出现扫描参数设置对话框。 在在Sweep variable 栏中选中栏中选中“Global paramete”。在在Sweep type 栏中选中栏中选中“Linear”。在在Start栏中填入栏中填入30k在在paramete栏中填栏中填入入“Rval”。在在E

52、nd栏中填入栏中填入“1MEG”。在在Increment栏中栏中填入填入“30k”。意思是意思是Rval的电阻从的电阻从30kW W变变化到化到1MEG ，步长为，步长为30kW W。注意：注意：Options栏中的两项栏中的两项“General Settings” 和和“Parametric Sweep”必须全都选中。必须全都选中。（3）运行）运行Pspice。（4）查看分析结果。在出现）查看分析结果。在出现多批运行结果选择框中选多批运行结果选择框中选All并按并按OK键。在键。在Add Trace 对话框中用光标点对话框中用光标点V（Out），），就显示出在电阻就显示出在电阻Rb1取多个取

53、多个阻值时的多条阻值时的多条V（Out）曲线。）曲线。 本次只是简单地观察失真现象，故只需手动修改本次只是简单地观察失真现象，故只需手动修改有关器件参数来进行瞬态分析得出输出波形即可。有关器件参数来进行瞬态分析得出输出波形即可。四、具体实验内容四、具体实验内容按按p82实验实验5电路图来画电路图来画单级共射电路单级共射电路1. 在在Capture中画出电路图中画出电路图，设定各种参数；，设定各种参数；Rp先定为先定为35k；三极管；三极管b b值值(Pspice Model中中Bf)实测实测！Vsin 幅度幅度30mV2. 静态工作点分析静态工作点分析，并从，并从out文件摘取必需结果；文件摘

54、取必需结果；3. 瞬态分析瞬态分析得到输入、输出得到输入、输出电压波形，计算增益；电压波形，计算增益；4. 手动改变手动改变Rp值（值（0.1k，100k）通过）通过瞬态分析瞬态分析得到两得到两种非线性种非线性失真输出失真输出波形；波形；5. 还原还原Rp=35k；加；加Vsin的的 AC=5mV，交流分析交流分析得频率得频率特性（幅频，相频，通频带特性（幅频，相频，通频带，输入电阻）；改电路，交，输入电阻）；改电路，交流分析得流分析得输出电阻。输出电阻。 Rc 5.1k Rb12 10k C1 10u 1k Re12 c b e Re11 51W W Ce 47u T1 C2 10u 5.1

55、k RL 35k Rp 16k +12V +VCC vsin vout Rb11 Q2N2222 所发所发 3DG63DG6、90189018、9013 9013 都是都是 NPN NPN 硅管硅管 记录记录 b b？ 至少要大于至少要大于8080万用表测万用表测 三极管的三极管的b b值值E B C专用专用hFE档档专用插孔槽专用插孔槽 + *Rb11 51k Rc1 5.1kW Rb12 10k C1 10mF 1kW Re12 c b e Re11 51W C3 + 10mF Ce 47mF + T1 T1 S c b 3.3kW Re2 T2 C2 + 10mF 5.1kW RL 100k Rp 200k280k Rb2 C +12V +VCC vo + - vi + - vo1 + - e 200pF 扩展共射共集放大电路仿真分析扩展共射共集放大电路仿真分析要求要求：参考实际电路，正常放大状态