單級共射共射共集放大電路自動保存的

第二階段實驗

SPICE仿真及分立元件電路實驗SPICE仿真（實驗一、二）單級共射放大電路（實驗五）共射-共集放大電路（實驗七選做）正弦波產(chǎn)生（P98實驗九）和精密全波整流電路（P104實驗十一）實驗內(nèi)容用仿真方法完成單級共射放大電路實驗（P82實驗五）*用仿真方法完成共射-共集放大電路實驗（P90實驗七）用仿真方法完成正弦波產(chǎn)生（P98實驗九）和精密全波整流電路（P104實驗十一）PSPICE仿真實驗報告采用word文檔形式將電路圖、波形、曲線等結(jié)果復(fù)制到報告中結(jié)果分析報告發(fā)郵箱：

samshee@163.com實驗一

PSpice軟件仿真練習(xí)（一）EDA軟件仿真概述

OrCAD/PSpice仿真軟件操作介紹

本次實驗內(nèi)容及要求

就是用計算機來幫助人們分析或者設(shè)計電子電路。它是CAD和EDA技術(shù)的重要組成部分。

電子電路設(shè)計就是根據(jù)給定的功能和特性指標(biāo)要求，通過各種方式，確定電路采用的拓撲結(jié)構(gòu)及各個元件的參數(shù)值。一、電子線路CAD1、什么是“電子電路計算機仿真”★計算機輔助設(shè)計CAD（ComputerAidedDesign）就是在電子電路設(shè)計過程中，借助于計算機來迅速準(zhǔn)確地完成設(shè)計任務(wù)。2、電子電路設(shè)計方式

★人工設(shè)計方案的提出、驗證和修改都是人工完成的。其中設(shè)計方案的驗證采用搭接實驗電路的方式進行。

★電子設(shè)計自動化EDA（ElectronicDesignAutomation）就是以計算機硬件和系統(tǒng)軟件為基本工作平臺，繼承和借鑒前人在電路、圖論與拓撲邏輯和優(yōu)化理論等多學(xué)科的最新科技成果，在開發(fā)電子電路與系統(tǒng)時，利用計算機進行設(shè)計、分析、仿真、制造等工作。3、EDA技術(shù)的優(yōu)點縮短了設(shè)計周期。（計算機模擬代替搭實驗電路；印刷電路板設(shè)計軟件）節(jié)省設(shè)計費用。提高設(shè)計質(zhì)量。（靈敏度分析、容差分析、成品率模擬、最壞情況分析、優(yōu)化設(shè)計等）共享設(shè)計資源。（成熟的單元設(shè)計及各種模型和模型參數(shù)均放在數(shù)據(jù)庫中）很強的數(shù)據(jù)處理能力。（計算機存儲量大、數(shù)據(jù)處理能力強，設(shè)計完后，可以很方便地生成各種數(shù)據(jù)文件和報表文件）電路設(shè)計流程提出設(shè)計指標(biāo)擬定電路方案設(shè)定器件參數(shù)電路安裝和調(diào)試結(jié)果測量指標(biāo)滿足要求電路設(shè)計結(jié)束Y修改電路方案修改電路參數(shù)是否要修改電路方案YNN電子線路計算機輔助分析與設(shè)計的基本流程電路安裝、調(diào)試和測量

4.微機級電子電路EDA軟件

直到80年代初，CAD軟件還只能在小型機或?qū)Ｓ玫墓ぷ髡旧线\行。近年來，新型微機系統(tǒng)功能越來越強，微機上的EDA軟件也發(fā)展到了相當(dāng)?shù)乃?。其中，OrCAD軟件和PSPice軟件是其典型代表。

Pspice軟件PSpice是國際上著名的通用電路分析程序，是一個多功能的電路模擬實驗臺，從70年代問世以來，經(jīng)過了近30年的不斷改進、完善，已成為國際上公認的一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工具。

PSpice軟件的發(fā)展過程1972年，由美國加州大學(xué)伯克萊分校研制出SPICE（Simulation

Program

with

Integrated

Circuit

Emphasis）。1975年，推出正式實用化版本SPICE2G。1988年，被定為美國國家標(biāo)準(zhǔn)。1984年，MicroSim公司推出了基于SPICE的微機版本PSpice（Personal-SPICE）。此后各種版本的PSpice不斷問世，功能也越來越強。進入20世紀(jì)90年代，PSpice又出現(xiàn)了可在Windows環(huán)境下運行的5.1、6.1、6.2、8.0等版本，1998年1月，著名的EDA公司OrCAD公司與開發(fā)PSpice軟件的MicroSim公司實現(xiàn)了強強聯(lián)合，于1998年11月推出了新版本的OrCAD/Pspicev9－目前基礎(chǔ)教學(xué)就采用這種成熟版本。目前PsPice集成到了OrCAD中，而OrCAD軟件成了Candence公司的EDA軟件產(chǎn)品之一，最新版本是15.7。二、OrCAD軟件主要由3部分組成：（1）CaptureCIS模塊

CaptureCIS模塊是功能強大的電路原理圖設(shè)計軟件。除可生成各類模擬電路、數(shù)字電路和數(shù)／模混合電路的電路原理圖外，還配備有元器件信息系統(tǒng)CIS（ComponentInformationSystem）,可以對元器件的采用實施高效管理。（2）PSpice模塊PSpice模塊是通用電路模擬軟件。除可對模擬電路、數(shù)字電路和數(shù)／模混合電路進行模擬外，還具有優(yōu)化設(shè)計的功能。該軟件中的Probe模塊，不但可以在模擬結(jié)束后顯示結(jié)果信號波形，而且可以對波形進行各種運算處理，包括提取電路特性參數(shù)，分析電路特性參數(shù)與元器件參數(shù)的關(guān)系。（3）LayoutPlus模塊LayoutPlus模塊是印刷電路版（PCB）設(shè)計軟件?？芍苯訉apture生成的電路圖通過手工或自動布局布線方式轉(zhuǎn)為PCB設(shè)計。2.1.OrCAD/PspiceA/D9.2軟件的功能特點2.1.1.OrCAD/PspiceA/D9.2可模擬以下6類常用的電路元器件(1)基本無源元件，如電阻、電容、電感、傳輸線等。(2)常用的半導(dǎo)體器件，如二極管、雙極晶體管、結(jié)型場效應(yīng)管、MOS管等。(3)獨立電壓源和獨立電流源。(4)各種受控電壓源、受控電流源和受控開關(guān)。

(5)基本數(shù)字電路單元，如門電路、傳輸門、觸發(fā)器、可編程邏輯陣列等。(6)常用單元電路，如運算放大器、555定時器等。在這里集成電路可作為一個單元電路整體出現(xiàn)在電路中，而不必考慮該單元電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。2.1.2OrCAD/PSpice9.2可分析的電路特性O(shè)rCAD/PSpice9可分析的電路特性有6類15種：（1）直流分析包括靜態(tài)工作點（Bias

Point

Detail）、直流靈敏度（DC

Sensitivity）、直流傳輸特性（TF：Transfer

Function）、直流特性掃描（DC

Sweep）分析。（2）交流分析包括頻率特性（AC

Sweep）、噪聲（Noise）分析。OrCAD/PSpice9可分析的電路特性有6類15種（3）瞬態(tài)分析包括瞬態(tài)響應(yīng)分析（Transient

Analysis）、傅里葉分析（Fourier

Analysis）。（4）參數(shù)掃描包括溫度特性分析（Temperature

Analysis）參數(shù)掃描分析（Parametric

Analysis）。OrCAD/PSpice9可分析的電路特性有6類15種

（5）統(tǒng)計分析包括蒙托卡諾分析（MC：Monte

Carlo）、最壞情況分析（WC：Worst

Case）。（6）邏輯模擬包括邏輯模擬（Digital

Simulation）、數(shù)/模混合模擬（Mixed

A/D

Simulation）、最壞情況時序分析（Worst-Case

timing

Analysis）。2.2OrCAD/CaptureCIS電路圖生成軟件

其主要功能是以人機交互方式在屏幕上繪制電路圖，設(shè)置電路中元器件的參數(shù)，生成多種格式要求的電連接網(wǎng)表。在該程序中可直接運行PSpice及其它配套軟件。2.3激勵信號編輯軟件

（StmEd：Stimulus

Editor）

其主要功能是生成電路模擬中需要的各信號源。包括瞬態(tài)分析中需要的脈沖、分段線性、調(diào)幅正弦、調(diào)頻、指數(shù)等5種信號波形和邏輯模擬中需要的時鐘、脈沖、總線等各種信號。2.4模型參數(shù)提取軟件

（ModelEd：Model

Editor）

其主要功能是提取來自廠家的器件的數(shù)據(jù)信息，生成所需要的模型參數(shù)。盡管PSpiceA/D的模型庫中提供了一萬多種元器件的模型參數(shù)，但在實際應(yīng)用中仍有用戶覺得不夠用，這時ModelEd軟件就顯得至關(guān)重要。2.5波形顯示和分析模塊（Probe）

其主要功能是將Pspice的分析結(jié)果用圖形顯示出來。不僅能顯示電壓、電流這些基本電路參量的波形，還可顯示由基本參量組成的任意表達式的波形，所以有“示波器”之稱。2.6優(yōu)化程序（Optimizer）

其主要功能是自動調(diào)整元器件的參數(shù)設(shè)計值，使電路的特性得到改善，實現(xiàn)電路的優(yōu)化設(shè)計。

OrCAD軟件包中各軟件之間的相互關(guān)系OrCAD/PSpiceA/D9.2可支持的元器件類別及其字母代號

字母代號

元器件類型

字母代號

元器件類型BCaAs場效應(yīng)管N數(shù)字輸入C電容O數(shù)字輸出D二極管Q雙極晶體管E壓控電壓源R電阻F流控電流源S電壓控制開關(guān)G壓控電流源T傳輸線H流控電壓源U數(shù)字電路單元I獨立電流源USTIM數(shù)字電路信號源G結(jié)型場效應(yīng)管V獨立電壓源K互感、傳輸線耦合W電流控制開關(guān)L電感X單元子電路調(diào)用MMOS場效應(yīng)管

ZIGBT管2.7.OrCAD/PSpice9.2中的單位和數(shù)字

Pspice中采用的是實用工程單位制，如電壓用伏（V）、電流用安培（A）、電阻用歐姆（Ω）、功率用瓦特（W）等。在運行中，Pspice會根據(jù)具體對象自動確定其單位。用戶在輸入數(shù)據(jù)時，代表單位的字母可以省去。例如給電壓源賦值時，鍵入12和12V意思一樣。

Pspice中的數(shù)字采用科學(xué)表示方式，即可以使用整數(shù)、小數(shù)和以10為底的指數(shù)。用指數(shù)表示時，底數(shù)10用字母E來表示。對于比較大或比較小的數(shù)字，還可采用10種比例因子，如下表所示。例如1000、1E3和1K都表示同一個數(shù)。2.8OrCAD/PSpice9.2中采用的比例因子

符號

比例因子

符號

比例因子F10-15M10-3P10-12K10+3N10-9MEG10+6U10-6G10+9MIL25.4×10-6T10+12特別注意：（1）比例因子可用大寫也可用小寫，如m和M都表示10-3。而國標(biāo)規(guī)定，m表示10-3，M表示10+6，我們通常的習(xí)慣也是這樣。為了防止混淆，在該軟件中用MEG表示10+6。這一點在使用時應(yīng)特別小心。（2）比例因子只能用英文字母，如10-6用U或u表示，而國標(biāo)規(guī)定10-6用m表示。這一點在使用時也應(yīng)注意，如電容容量C=1×10-6F，應(yīng)寫成C=1u（或1U）2.9.電路仿真過程

1.調(diào)用Capture軟件

在計算機上選擇命令集：程序/OrCAD

FamilyRelease9.2LiteEdition/Capture

CIS

LiteEdition，點擊后就會在屏幕上出現(xiàn)Capture啟動窗口。三、用Capture繪制電路圖

2.新建設(shè)計項目(File/New/Project)

在OrCAD軟件包中，每一個設(shè)計或分析任務(wù)都被當(dāng)作一個項目，由項目管理器（ProjectManager）統(tǒng)一管理。因此每開始一個新的任務(wù)就等于新建一個設(shè)計項目，要調(diào)用項目管理器為新建項目起個名，并確定有關(guān)的設(shè)置。（1）給設(shè)計項目起名。

在Name欄中鍵入項目名，例如我們?yōu)閷⒁治龅幕痉糯笃髌鹈麨锳mp。（2）選定設(shè)計項目類型如果電路圖要用于印制電路版設(shè)計，則應(yīng)選“PCBoardWizard”或“ProgrammableLogicWizard”。如果只繪制電路,則應(yīng)選“Schematic”。

有4個選項可供選擇。如要對繪制的電路進行Pspice分析，應(yīng)選“AnalogorMixedSignalCircuit”（3）設(shè)計項目路徑名設(shè)置。Location一項用于設(shè)置保存新建設(shè)計項目的子目錄。建立新的Pspice項目Capture工作窗口電路圖編輯窗口項目管理器窗口信息查看窗口

3、加元器件庫(Place/Part命令)

在畫電路圖之前，首先要為將要畫的電路選擇元器件庫。執(zhí)行Place/Part命令，，在Place/Part對話框中點擊“Add”按鈕，出現(xiàn)BrowseFile對話框，將所需庫點中，點擊“打開”按鈕，則選中的庫文件增至“Labrarise”框中。反之，從“Labrarise”框，選中一個庫文件，點擊Remove按鈕，即將該庫文件框剔除。加庫剔除庫OrCAD9.2教學(xué)版中的Pspice庫文件Eval.lib

半導(dǎo)體器件、運放和邏輯單元Breakout.lib

要考慮參數(shù)發(fā)生變化的元器件符號應(yīng)采用此庫中的Analog.lib

和Analog_p.lib

常用的無源元器件符號Source.lib

各種電源符號Sourcestm.lib

需要調(diào)用激勵信號波形生成模塊stimed設(shè)置的各種電源符號。Special.lib

與電路模擬有關(guān)的一些專用符號Abm.lib

代表某些模擬功能的符號4、取放元器件

完成元器件庫配置后，點擊“完成”按鈕，屏幕上將出現(xiàn)電路圖編輯窗口（PageEditor）。例如畫一張基本放大電路，取放元器件的方法如下：

（1）在電路圖編輯窗口下，啟動Place/Part命令，或按窗口右側(cè)對應(yīng)的繪圖工具快捷鍵，幕上出現(xiàn)元器件符號選擇框。（2）在列表框里點擊所需元器件所在的符號庫名。（3）在圖2.2.7的元器件列表框中通過右側(cè)滾動條找到所需元器件符號名，點擊之，該符號的圖形即顯示在預(yù)覽框中。（4）點擊OK鍵，該元器件即被調(diào)至電路圖中。也可以Part框中健入器件名還可以搜索所需器件5、取放電源與接地符號

（1）取放電源符號

可同取放元器件一樣，在SOURCE庫中取電壓源或電流源。

（2）取放接地符號

啟動Place/Groud，或按對應(yīng)的繪圖快捷鍵，出現(xiàn)如圖所示的選擇框。在SOURCE庫中取“0”符號。6.連線與設(shè)置節(jié)點名（1）．連線。①啟動Place/Wire命令。②按對應(yīng)的繪圖快捷鍵（2）．設(shè)置節(jié)點名。例如，想把輸出端的節(jié)點起名為Out。步驟如下：①啟動Place/NetAlias命令，或按對應(yīng)的繪圖快捷鍵，屏幕上出現(xiàn)設(shè)置框。在設(shè)置框中鍵入節(jié)點名（例Out）。②

按OK鍵，則光標(biāo)處附著一個小方框，將光標(biāo)移至設(shè)置節(jié)點名的位置，按鼠標(biāo)左鍵，新節(jié)點名即出現(xiàn)在該位置。7.元器件屬性參數(shù)編輯

Capture自動為每個元器件設(shè)置一個元件名和參數(shù)值，元器件設(shè)置不符合要求時，可對元器件參數(shù)進行編輯。(1).元器件群的參數(shù)編輯。選中所有要編輯的元器件。然后點擊鼠標(biāo)右鍵，調(diào)出快捷菜單，選擇執(zhí)行Edit

Properties

命令，即可開啟該元器件群的屬性編輯對話框，點擊對話框左下方的Part按鈕，便可更改各元器件的名稱和參數(shù)。(2).單個元件的參數(shù)編輯。雙擊該元件，即出現(xiàn)對話框。在Value文本框中鍵入新值即可。同時可以修改該元件電路圖中的顯示格式（DisplayFormat）、字體（Font）、顏色（Color）和放置位置（Rotation）等。（3）還可以只修改某項參數(shù)鍵入?yún)?shù)為正弦信號源設(shè)置參數(shù)正弦源（VSIN）有3個外顯參數(shù)需要設(shè)置。

參數(shù)

名稱單位設(shè)定值VOFF直流偏置電壓V0VAMPL振幅V30mVFREQ頻率Hz1K另外VSIN還有一個關(guān)鍵參數(shù)AC，并不直接顯示，但為了后面的交流分析必須確定其值；可用右鍵菜單點用Edit/Properties命令,調(diào)出PropertyEditor加入AC=5mV。視頻中有，教材只在實驗二才做了說明！為三極管設(shè)定參數(shù)鼠標(biāo)選中三極管并單擊（符號變?yōu)榧t色）然后，選擇菜單中Edit/PSpiceModel

。打開模型編輯框，在一堆文本標(biāo)示的內(nèi)參數(shù)中（第一行）找到Bf＝，修改Bf為設(shè)定的β值（如80），保存，退出回到主界面。視頻上有，教材上漏掉了這一段！繪圖快捷鍵：四、OrCAD/Pspice的基本電路特性分析

1.靜態(tài)工作點分析

靜態(tài)工作點分析就是將電路中的電容開路，電感短路，對各個信號源取其直流電平值，計算電路的直流偏置量。例：求基本放大電路的靜態(tài)工作點。步驟如下：（1）用Capture軟件畫好電路圖（2）建立模擬類型分組。

建立模擬類型分組的目的是為了便于管理。OrCAD/PSpice9.2將基本直流分析、直流掃描分析、交流分析和瞬態(tài)分析規(guī)定為4種基本分析類型。每一個模擬類型分組中只能包含其中的一種，但可以同時包括溫度分析、參數(shù)掃描和蒙托卡諾分析等。在電路圖編輯窗口（PageEditor）下，點擊PSpice/NewSimulationProfile命令，出現(xiàn)NewSimulation對話框,在Name欄鍵入模擬類型組的名稱，本例取名為DC屏幕上出現(xiàn)模擬類型分組對話框。（3）設(shè)置分析類型和參數(shù)。

在Analysistype欄中選“BiasPoint”。在Option欄中選“GeneralSettings”。

在OutputFileOptions欄中選“Includedetailedbiaspointinformationfornonlinearcontrolledsourcesandsemiconductors”（4）運行Pspice。

啟動Pspice/Run命令，軟件開始分析計算。（5）查看分析結(jié)果。

分析計算結(jié)束后，系統(tǒng)自動調(diào)用Probe模塊，屏幕上出現(xiàn)Probe窗口。選擇View/OutputFile命令，即可看到本例的文本輸出文件DC.out。2.瞬態(tài)分析

瞬態(tài)分析又稱TRAN分析，就是求電路的時域響應(yīng)。它可在給定輸入激勵信號情況下，計算電路輸出端的瞬態(tài)響應(yīng)，也可在沒有激勵信號但有貯能元件（如C和L）的情況下，求振蕩波形。（3）設(shè)置模擬類型。（4）設(shè)置分析參數(shù)：例：求基本放大電路的瞬態(tài)分析。步驟如下：（1）用Capture軟件畫好電路圖。（2）為正弦信號源設(shè)置參數(shù)。在Analysistype欄中選“TimeDomain（Transient）”。在Option欄中選“GeneralSettings”。在Runto欄中填入“2ms”。意思是瞬態(tài)分析的終止時間為2ms。在Startsavingdata欄中填入“0”。意思是起始時間為0。在MaximumStep欄中填入“40us”。意思是時間步長為40ms。（5）運行Pspice。執(zhí)行Pspice/Run命令。（6）查看分析結(jié)果。

分析計算結(jié)束后，系統(tǒng)自動調(diào)用Probe模塊，屏幕上出現(xiàn)如圖所示的Probe窗口。在Probe窗口中，執(zhí)行Trace/AddTrace命令，出現(xiàn)AddTrace對話框。可用以下兩種方法選擇要顯示的變量名：①在對話框左邊的輸出變量列表中用光標(biāo)點中要顯示的變量名，該變量名即出現(xiàn)在下端的“TraceExpression”文本框中，允許同時點選多個輸出變量。②在“TraceExpression”

文本框中鍵入要顯示的變量名。然后點OK按鈕，選中的變量波形就顯示在屏幕上。建立兩個以上的波形顯示區(qū)本例想同時觀看輸出輸入波形，但兩者電壓幅度相差懸殊，在同一坐標(biāo)中顯示顯然是不合適的，可采用添加波形顯示區(qū)的方法：①在AddTrace對話框中，選擇V（Out），點OK按鈕，顯示出輸出端的波形。②執(zhí)行Plot/AddPlottoWindow命令，屏幕上添加一個空白的波形顯示區(qū)。③再執(zhí)行Trace/AddTrace命令，在AddTrace對話框選擇V（Vs:+），點OK按鈕，在新加的波形顯示區(qū)顯示出輸入信號Vs的波形。為正弦信號源設(shè)置參數(shù)正弦源（VSIN）。共有6個參數(shù)需要設(shè)置。

參數(shù)

名稱單位內(nèi)定值VOFF直流偏置電壓VVAMPL振幅VFREP頻率Hz1/TSTOPTD延遲時間sDF阻尼系數(shù)1/sPHASE相位延遲度例如設(shè)定參數(shù)如下：VOFF=0，VAMPL=5MV，F(xiàn)REQ=1kHz，TD=0，DF=0，PHASE=0?？傻萌鐖D所示的正弦波形。3.交流分析

交流分析又稱AC分析，就是求電路的頻域響應(yīng)。當(dāng)輸入信號的頻率變化時，它能夠計算出電路的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)。作交流分析時，應(yīng)注意：對于ACSweep，必須具有AC激勵源。產(chǎn)生AC激勵源的方法有以下兩種：①調(diào)用VAC或IAC激勵源；②在已有的激勵源（如VSIN）的屬性中加入“AC”屬性，并輸入它的幅值。

例：分析單管放大電路的幅頻特性。（1）用Capture軟件畫好電路圖。信號源選正弦源VSIN，用Edit/Properties命令,調(diào)出PropertyEditor加入AC=1V（2）建立AC分析類型，設(shè)置分析類型和參數(shù):

在Analysistype欄中選“ACSweep/Noise”。在Option欄中選“GeneralSettings”。在ACSweepType欄中選“Logarithmi：Decade”。在Start欄中填入“10”。在End欄中填入“10MEG”。在Points/Decade欄中填入“4”。意思是每10倍頻間隔計算4個點。（3）查看分析結(jié)果。

①輸出電壓的幅頻率特性

在AddTrace對話框下端的“TraceExpression”文本框中鍵入V（OUT），即顯示輸出電壓的幅頻率特性曲線。②電壓增益的幅頻特性

在Probe窗口中，執(zhí)行Trace/AddTrace命令，在“TraceExpression”文本框中鍵入DB（V（OUT）/V（IN）），即顯示出電壓增益的幅頻特性曲線。③電壓增益的相頻特性在“TraceExpression”文本框中鍵P（V（OUT））/V（IN）），即顯示出電壓增益的相頻特性曲線。④輸入阻抗

在“TraceExpression”文本框中鍵（V（IN）/I(CB)）)，即顯示出輸入阻抗特性曲線。⑤輸出阻抗

首先打開電路圖形文件！修改電路,令Vs=0v(AC=0V),信號源短路,取掉負載RL,外加一個信號源VSIN(AC=1V)，即Vw，保存文件（存盤），進入仿真，仿真步驟同上。選擇菜單PSpice/RUN（或用鼠標(biāo)點擊符號RUN）。若無出錯，便可觀察AC交流瞬態(tài)或頻域分析。單擊菜單Trace/AddTrace→彈出AddTrace.

鍵入：V(Vw:+)/I(Vw)輸出阻抗的頻率特性

(4)交流分析中的輸出變量名

作交流分析時，輸出變量名除了可用基本格式外，還可在基本格式中的關(guān)鍵字V或I后面加一標(biāo)示符，以表示輸出量類型。下表示出了5種標(biāo)示符及含義。

標(biāo)示符

含義示例M輸出變量的振幅VM（Out）：接點Out與地之間交流電壓振幅DB輸出變量的振幅分貝數(shù)VDB（Out）：接點Out與地之間交流電壓振幅分貝數(shù)P輸出變量的相位VDP（Out1，Out2）：接點Out1與Out2之間交流電壓相位R輸出變量的實部VR（Q1：C）：晶體管Q1集電極的交流電壓實部I輸出變量的虛部VI（Q1：C）：晶體管Q1集電極的交流電壓虛部4.參數(shù)掃描分析

參數(shù)掃描分析就是當(dāng)電路中某個參數(shù)在一定的范圍變化時，對指定的每個參數(shù)值進行一次基本分析。每一種基本分析如DC分析、AC分析、TRAN分析都可與參數(shù)掃描分析配合使用。它在電路優(yōu)化方面有著重要作用。例：在基本放大電路輸入端加一正弦信號，分析當(dāng)基極電阻Rb1變化時，對輸出波形的影響。（1）用Capture軟件畫好電路圖。并作如下修改：①將基極電阻Rb1設(shè)置為參數(shù)。用鼠標(biāo)左鍵雙擊Rb1的阻值，在屏上出現(xiàn)的“DisplayProperties”設(shè)置框中，將其值改為{Rval}。

在Value欄中鍵入60k，表示進行其他分析時，該阻值為60k。這樣設(shè)置的參數(shù)稱為全局參數(shù)（Global）。

按Apply按鈕。

②用參數(shù)符號設(shè)置阻值參數(shù)。從元件庫(Special)中調(diào)出名為PARAM的符號，放在Rb1旁。雙擊該符號，幕上出現(xiàn)元器件屬性編輯器。按NewColumn按鈕，出現(xiàn)新增屬性參數(shù)對話框，在Name欄中鍵入Rval.（2）設(shè)置分析類型和參數(shù)：在分析類型和參數(shù)設(shè)置框中設(shè)置好瞬態(tài)分析的參數(shù)后，在Options欄中再點選“Parametric

Sweep”，左邊出現(xiàn)掃描參數(shù)設(shè)置對話框。

在Sweepvariable欄中選中“Globalparamete”。在Sweeptype欄中選中“Linear”。在Start欄中填入30k在paramete欄中填入“Rval”。在End欄中填入“1MEG”。在Increment欄中填入“30k”。意思是Rval的電阻從30kW變化到1MEG

，步長為30kW。注意：Options欄中的兩項“GeneralSettings”和“ParametricSweep”必須全都選中。（3）運行Pspice。（4）查看分析結(jié)果。在出現(xiàn)多批運行結(jié)果選擇框中選All并按OK鍵。在AddTrace對話框中用光標(biāo)點V（Out），就顯示出在電阻Rb1取多個阻值時的多條V（Out）曲線。本次實驗內(nèi)容－

對共射共集放大電路作仿真分析單級共射電路仿真分析要求：1.在Schematics中畫出電路圖，設(shè)定各種參數(shù)；2.直流工作點分析：從out文件摘取必要結(jié)果IB、IC、VBE、VCE；3.瞬態(tài)分析得到輸入、輸出電壓波形，計算增益；4.交流掃描分析得到頻率特性，計算通頻帶；進一步求輸入、輸出電阻；5.改變Rb11通過瞬態(tài)分析得到多種非線性失真輸出電壓波形；共射共集放大電路仿真分析

要求：正常放大狀態(tài)下，輸入－輸出電壓波形；頻率特性；計算電壓增益，通頻帶；輸出電阻的求解。注意事項及實驗報告形式要求由于實驗室計算機有硬盤還原設(shè)置，故注意prj目錄不可以放在C盤；操作中要多存盤以免計算機偶然故障；下課時整個prj目錄最好拷貝到自己U盤帶走；操作現(xiàn)場檢查點－多級放大電路圖和交流分析結(jié)果即頻率特性曲線。檢查完了即可自行安排…課后報告中應(yīng)該將明確要求內(nèi)容－如PSPICE的電路圖（設(shè)定的隱含參數(shù)要注明）、波形、曲線(注意反色）等結(jié)果打印粘貼到報告中-可以課堂上就屏拷成圖像；并參考實驗五和實驗七，作些總體結(jié)果分析；還有64面的思考題也要做；如果本次課確實無法按時完成，可以順延到下次實驗；報告最遲要在第五次實驗前交，再拖則無分。這是特例－因為后兩次實驗和本實驗密切相關(guān)，故可以拖比較長時間，一般遲一次課就要扣分。常見操作問題1.沒有Pspice菜單也無法修改內(nèi)部參數(shù)。建立文件必須選第一項，雖然選最后一項可以畫電路圖，但無法調(diào)用Pspice做仿真分析。常見操作問題2.文件I/O操作有異常錯誤。項目名稱及存儲目錄不能含有漢字或空格。建議兩者同名且獨立建子目錄。常見操作問題3.元件屬性表不正常，和教學(xué)很不相同。元件屬性表中Filter選項，要保證是<Currentproperties>或Orcad/PS，其他目前用不到。常見操作問題4.莫名出現(xiàn)很多元件沒有連結(jié)的錯誤。本實驗中“地”必須用Placeground命令，且選用Source庫中的“0”(如果在PlaceGround中沒看到Source庫就添加，雖然缺省CAPsym庫中用一些地符號，但不適合本實驗。)常見操作問題5.提示某些元器件無連結(jié)，但看不到…

可能在當(dāng)前屏幕之外，用第四個放大鏡-Zoomtoall來看全部。6.頻率特性對數(shù)曲線很不正確。注意坐標(biāo)系dB（…Vo/Vs…）的括號范圍，不能是dB（…Vo）/Vs請預(yù)習(xí)下次實驗－較難，建議先插板實驗五：單級共射放大電路－硬件操作單級共射放大電路基本原理；分立元件放大電路調(diào)試方法與調(diào)試技巧；放大電路性能參數(shù)（電壓增益，通頻帶）測試方法；實驗內(nèi)容要求：單級共射放大電路實現(xiàn)與性能參數(shù)測量；測量靜態(tài)工作點；測量放大倍數(shù)；測量通頻帶；觀察并解決失真現(xiàn)象；完成表4.5.1和4.5.2，測繪Vi、Vo波形。驗收要求：正常放大；失真等結(jié)果記錄。

Spice仿真目的：學(xué)會仿真軟件使用學(xué)習(xí)利用仿真手段分析設(shè)計電子電路Spice仿真

軟件簡介仿真步驟放大電路各種性能指標(biāo)的仿真方法實驗內(nèi)容Capture主窗口項目管理器窗口當(dāng)前活動的仿真分析簡要表繪圖便捷工具欄電路圖編輯窗口項目管理器窗口（ProjectManager）元器件類型和關(guān)鍵字元器件類型和關(guān)鍵字模型參數(shù)模型參數(shù)元器件符號庫元器件符號庫PSpiceA/D仿真功能簡介仿真功能簡介PSpiceA/D仿真功能簡介每一個仿真簡要表（SimulationProfile）必須并且只能包含上述4種基本類型中的一種，但可以同時包含多個可選類型。直流掃描分析（DCSweep）中，包含有二級掃描（SecondarySweep）的可選類型。除了可選分析類型外，4種基本分析類型還可以附加可選的輔助分析功能。由表中看出，經(jīng)過不同的組合設(shè)置，PSpiceA/D能完成相當(dāng)復(fù)雜和全面的仿真分析，可以滿足不同用戶的需要。PSpiceA/D集成環(huán)境集成環(huán)境仿真進程顯示窗口當(dāng)前活動的仿真分析簡要表仿真結(jié)果顯示窗口輸出窗口仿真結(jié)果窗口標(biāo)簽PSpiceA/D中的有關(guān)規(guī)定比例因子PSpiceA/D中不區(qū)分大小寫要特別注意M與MEG的差別

M——10-3 MEG——106例如要表示100兆赫茲的頻率時，必須寫成100MEG，而不能是100M。否則PSpiceA/D將其理解為100毫赫茲。PSpiceA/D中的有關(guān)規(guī)定單位PSpiceA/D仿真運行的結(jié)果都是以A、V、、Hz、W（瓦）等標(biāo)準(zhǔn)單位的形式確定，且省略了單位。分隔符在PSpiceA/D的有關(guān)編輯窗中輸入多個參數(shù)值或表達式時，數(shù)值之間或表達式之間用逗號或空格分開，多個空格等效于一個空格。表達式及運算符主要函數(shù)（Functions）仿真步驟（1）新建仿真設(shè)計項目；（2）輸入電路結(jié)構(gòu)；（3）編輯修改電路元器件標(biāo)號和參數(shù)值，包括直流電源和信號源參數(shù)；（4）創(chuàng)建仿真簡要表（SimulationProfile），設(shè)置分析功能；（5）執(zhí)行仿真；（6）仿真結(jié)果分析及輸出。放大電路各種性能指標(biāo)的仿真方法略（參看講義）注意事項文件名和文件夾名稱不能使用中文字符每一個項目建立一個單獨的文件夾PSPICE資源課堂同步：

8/dzjsjc

點擊左下角“課堂同步”，有本學(xué)期實驗內(nèi)容，老師教案及其他相關(guān)信息。SPICE9.2軟件使用教程（自編講義，南一樓東209有售）軟件下載:

Ftp:///eda-software/cadence專欄

“ORCAD9.2完全版.ISO”或“OrCad_9.23_UnisonSuite.ISO”單級共射放大電路Q2NPN+C110uFRb1211KRe151Re21K+C310uFRbb15KRp100KRc5.1K+C210uFRl5.1K+12VVobcVie實驗內(nèi)容測試靜態(tài)工作點測試電壓放大倍數(shù)，記錄輸入輸出波形測量輸入輸出電阻測量通頻帶Bw＝f(h)-f(l)觀察飽和失真、截止失真，記錄波形電路組裝與測試特別注意：

1.所有交流量均用示波器測試。

2.發(fā)現(xiàn)電路不能正常工作，要用測試方法排查故障。

3.實驗前，先用萬用表測出值。電路調(diào)試發(fā)現(xiàn)電路不能正常工作，要學(xué)會用測試方法排查故障。例1：如果輸入正弦信號后，在示波器上無法觀察到正常的輸出波形，問可能的故障有哪些？1）示波器信號線、信號源的信號線有問題2）信號源使用不正確、示波器使用不正確穩(wěn)壓電源使用不正確3）電路靜態(tài)工作點不正常電路連接錯誤電路參數(shù)錯誤三極管管腳接錯電路調(diào)試怎樣排查？1）示波器信號線、信號源的信號線有問題2）信號源使用不正確、示波器使用不正確將示波器的信號線直接接到示波器提供的方波信號源上，觀察示波器是否顯示方波信號用上述方法可以判斷任何信號線是否有問題將信號源輸出的信號線直接與示波器的信號線連接，觀察示波器是否有正常波形顯示，調(diào)整信號源相關(guān)按鈕和旋鈕電路調(diào)試怎樣排查？穩(wěn)壓電源使用不正確（用萬用表測試）3）電路靜態(tài)工作點不正常電路連接錯誤（目視檢查）電路參數(shù)錯誤（用萬用表測試）三極管管腳接錯（目視檢查）用萬用表測試靜態(tài)工作點（VE、VCE、VB等），與理論估算值比較電位器未調(diào)整到正確阻值（調(diào)整電位器后再測靜態(tài)工作點）電路調(diào)試?yán)?：如果例1中的故障都排除了，仍然無法在示波器上觀察到正常波形怎么辦？用“信號尋跡法”排查即沿著信號的流向，用示波器由前級到后級（或者相反），逐級觀察波形及幅值的變化情況，如哪一級異常，則故障就在該級。電容故障有時不影響靜態(tài)值，但明顯影響動態(tài)值電路調(diào)試本實驗電路調(diào)試的較有效的方法和次序是：電路組裝完畢且通電后，首先測試靜態(tài)工作點調(diào)整電位器，使工作點處于合適的位置（VE=1.21.8V）

（如果無法調(diào)到合適的位置，則可能是例1中3所列的故障)將信號源的信號直接輸入示波器，調(diào)整出符合要求的信號再將信號接入放大電路的輸入端分別用示波器的兩個輸入通道，同時觀察輸入、輸出波形有正常輸出波形后，再按實驗要求進