1、 在第三章中,按照电路特性分类介绍了用在第三章中,按照电路特性分类介绍了用Pspice分分析电路的基本方法。一般来说,测量电子电路用的析电路的基本方法。一般来说,测量电子电路用的就是这些方法。有些电路指标的测试可以直接用基就是这些方法。有些电路指标的测试可以直接用基本方法,比如测量静态工作点用静态工作点分析方本方法,比如测量静态工作点用静态工作点分析方法,测量频率特性用交流分析方法等。但也有些电法,测量频率特性用交流分析方法等。但也有些电路指标的测试可使用多种方法,有些指标的测试需路指标的测试可使用多种方法,有些指标的测试需要一点技巧。下面介绍几种常用测试方法和测试技要一点技巧。下面介绍几种常
2、用测试方法和测试技巧。巧。 第五章第五章 用用OrCAD/PspiceOrCAD/Pspice测量电子电路测量电子电路的常用方法的常用方法 一一 . .测量电压放大倍数测量电压放大倍数 1直耦放大器直耦放大器 用直流传输特性分析(用直流传输特性分析(TF分析)最方便,并能同时求出电路分析)最方便,并能同时求出电路输入电阻和输出电阻。输入电阻和输出电阻。 举例:举例:实验实验6 6 差动放大器差动放大器 注意该法只能用于分析直耦电路,不能分析阻容耦合电路。注意该法只能用于分析直耦电路,不能分析阻容耦合电路。 2阻容耦合放大器阻容耦合放大器 可用以下方法测量阻容耦合放大器的电压放大倍数。可用以下方
3、法测量阻容耦合放大器的电压放大倍数。 (1)设置瞬态分析。分析后,得到输出、输入的波形图,启)设置瞬态分析。分析后,得到输出、输入的波形图,启动标尺测出它们的峰值,两者相除,即得到电压放大倍数。动标尺测出它们的峰值,两者相除,即得到电压放大倍数。 (2)设置交流分析。分析后,得到幅频特性,可直接测出电)设置交流分析。分析后,得到幅频特性,可直接测出电压放大倍数。压放大倍数。(2)进行交流分析。运行后)进行交流分析。运行后在在Probe窗口中,执行窗口中,执行Trace/Add Trace命令,命令,选 择选 择 V ( O u t ) / V(Vs:+)作输出量。启)作输出量。启动标尺测出中频
4、处的电动标尺测出中频处的电压放大倍数。压放大倍数。举例:举例:实验实验3 3 基本放大器基本放大器解:用上述两种方法测试。解:用上述两种方法测试。(1)进行瞬态分析。运行后得到输入输出波形。启动标尺测)进行瞬态分析。运行后得到输入输出波形。启动标尺测出出VO、VS的峰值,两者相除,得到电压放大倍数。的峰值,两者相除,得到电压放大倍数。0OutC110UVcc12VRb360kRL2kQ1Q2N2222VsRc2kC210U二二 . .测量测量输入输出电阻输入输出电阻 1直耦放大器直耦放大器 同测量电压放大倍数一起用直流传输特性分析(同测量电压放大倍数一起用直流传输特性分析(TF分析)求分析)求
5、出。出。 举例:举例:实验实验6 6 差动放大器差动放大器 2阻容耦合放大器阻容耦合放大器 (1)设置交流分析,得到输入电阻、输出电阻的频率特性,)设置交流分析,得到输入电阻、输出电阻的频率特性,用标尺测出中频区的输入电阻、输出电阻。用标尺测出中频区的输入电阻、输出电阻。 (2)设置瞬态分析,按照输入电阻、输出电阻的实际测试方)设置瞬态分析,按照输入电阻、输出电阻的实际测试方法测出。法测出。举例:举例:实验实验3 3 基本放大器。基本放大器。求输入电阻、输出电阻。求输入电阻、输出电阻。解:用设置交流分析的方法测量解:用设置交流分析的方法测量(1 1)进行交流分析后,在)进行交流分析后,在Pro
6、beProbe窗口中,执行窗口中,执行TraceTrace/ /AddAdd TraceTrace命令,选择命令,选择V V(VsVs:+:+)/ /I I(C C1 1)作输出量,显示出)作输出量,显示出输入电阻的频率特性,启动标尺测出在输入电阻的频率特性,启动标尺测出在 =10 =10kHzkHz处的输处的输入电阻入电阻888.8888.8W W。 (2 2)将电路的输入端短路,负载开路,在输出端加一信号源)将电路的输入端短路,负载开路,在输出端加一信号源V VO O。进行交流分析后,在。进行交流分析后,在ProbeProbe窗口中,执行窗口中,执行Trace/Add Trace/Add
7、TraceTrace命令,选择命令,选择V V(V VO O:+:+)/I/I(C2C2)作输出量,显示出)作输出量,显示出输出电阻的频率特性。启动标尺测出在输出电阻的频率特性。启动标尺测出在=10kHz=10kHz处的输处的输出电阻出电阻1.781.78K KW W。三三 . .测量测量最大输出幅度、输出功率最大输出幅度、输出功率 1设置直流扫描分析设置直流扫描分析通过直流扫描分析,可得到电路的输入输出特性曲线,通过直流扫描分析,可得到电路的输入输出特性曲线,从曲线上可读出最大输出幅度。从曲线上可读出最大输出幅度。通过直流扫描分析,也可得到电路的输出功率、管耗通过直流扫描分析,也可得到电路的
8、输出功率、管耗和电源提供的功率随输出电压变化的曲线,从曲和电源提供的功率随输出电压变化的曲线,从曲线上可读出最大输出功率或某一输出幅值下的功线上可读出最大输出功率或某一输出幅值下的功率。率。但这一方法不能用于有隔直电容的电路。但这一方法不能用于有隔直电容的电路。 2设置瞬态分析设置瞬态分析 通过瞬态分析,可得到电路的输出波形,然后将横轴改为通过瞬态分析,可得到电路的输出波形,然后将横轴改为输入变量,得到电路的输入输出特性曲线,从曲线上可读输入变量,得到电路的输入输出特性曲线,从曲线上可读出最大输出幅度。出最大输出幅度。 瞬态分析后,根据输出功率的定义瞬态分析后,根据输出功率的定义 利用利用Pr
9、obe中信号运算的功能可得到上述积分曲线,在中信号运算的功能可得到上述积分曲线,在t等等于周期于周期T时刻曲线上的值,就是相应的功率值。时刻曲线上的值,就是相应的功率值。 这一方法也适用于有隔直电容的电路。这一方法也适用于有隔直电容的电路。tivTPTd10ooo举例:举例:互补对称功率放大器如图所示。求最大不失真输出幅互补对称功率放大器如图所示。求最大不失真输出幅度度V Vomom、最大输出功率、最大输出功率P Pomom和电源提供的功率和电源提供的功率P Pv v。 解:分别用上述两种方法测量。解:分别用上述两种方法测量。 (1 1)用直流扫描分析。)用直流扫描分析。 求最大不失真输出幅度
10、求最大不失真输出幅度V Vomom。 进行直流(进行直流(DCDC)扫描分析:)扫描分析:设置输入信号设置输入信号VINVIN为变量,扫描为变量,扫描范围为范围为-12-12+12V+12V。运行后,得。运行后,得到如图到如图2.5.62.5.6所示的电压传输特所示的电压传输特性曲线。启动标尺,可读出最性曲线。启动标尺,可读出最大不失真输出幅度大不失真输出幅度V Vomom6.5V6.5V。Out0000Vin6.5VVcc112VRL16Q1R20.5kR10.5kQ2D1Vcc212VD2 求最大输出功率求最大输出功率P Pomom和电源提供的功率和电源提供的功率P Pv v。 进行直流(
11、进行直流(DCDC)扫描分析,将)扫描分析,将X X轴变量改为轴变量改为V V(OutOut),将),将X X轴轴刻度范围改为(刻度范围改为(0 07 7V V)。)。 根据根据P Po o、P Pv v的定义,执行的定义,执行TraceTrace/ /AddAdd TraceTrace命令后,在命令后,在“TraceTrace ExpressionExpression”文本框中键入文本框中键入“V V(OutOut)* * I I(RLRL)/2”/2”,得到,得到P Po o曲线。同理键入曲线。同理键入“ABSABS( (V V(VCCVCC1:+1:+)* * I I(VCCVCC1 1
12、)/1.414)”/1.414)”,可得电源提供功率,可得电源提供功率P Pv v曲线。启动标尺曲线。启动标尺可读出最大输出功率可读出最大输出功率P Pomom1.361.36W W,此时电源提供的功率,此时电源提供的功率P Pv v3.493.49W W。 注:由于功率的定义是有效值电压乘以有效值电流,而直流分析得到的相当注:由于功率的定义是有效值电压乘以有效值电流,而直流分析得到的相当于峰值电压和峰值电流,所以在求于峰值电压和峰值电流,所以在求P Po o曲线时,用电压乘以电流再除以曲线时,用电压乘以电流再除以2 2(即)。电源电压(即)。电源电压V VCC1CC1和和V VCC2CC2是
13、直流量,所以在求是直流量,所以在求P Pv v曲线时只除以即可。曲线时只除以即可。又因为又因为V VCC1CC1和和V VCC2CC2只在半个周期有电流,当电路对称时,表达式只在半个周期有电流,当电路对称时,表达式ABSABS(V V(VCC1:+VCC1:+)* * I I(VCC1VCC1)/1.414/1.414)求出的是两个电源的总功率。)求出的是两个电源的总功率。 (2 2)用瞬态分析。)用瞬态分析。 求最大不失真输出幅度求最大不失真输出幅度V Vomom。 将输入信号振幅设置为将输入信号振幅设置为12V12V(电源电压),进行瞬态分析,得到(电源电压),进行瞬态分析,得到电路的输出
14、波形。然后将横轴改为电路的输出波形。然后将横轴改为V V(VINVIN:+ +),得到电路的),得到电路的输入、输出特性曲线与图输入、输出特性曲线与图2.5.62.5.6基本一致,启动标尺可读出最基本一致,启动标尺可读出最大不失真输出幅度大不失真输出幅度V Vomom6.5V6.5V。 求最大输出功率求最大输出功率P Pomom和电源提供的功率和电源提供的功率P PV V。 将输入信号设置为振幅将输入信号设置为振幅=6.5V=6.5V,频率,频率=1kHz=1kHz。进行瞬态分析,分。进行瞬态分析,分析时间为:析时间为:0 01ms1ms(1 1个周期)。个周期)。 运行后,根据运行后,根据P
15、 Po o的定义,在的定义,在“Trace Expression”Trace Expression”文本框中键文本框中键入输出功率的积分表达式入输出功率的积分表达式“S S(V V(OutOut)* * I I(RLRL)* *1000”1000”,得到得到P Po o的积分曲线。启动标尺读出在的积分曲线。启动标尺读出在t=Tt=T(周期)(周期)= 1ms= 1ms时的值,时的值,即最大输出功率即最大输出功率P Pomom1.16W1.16W。 (表达式中乘以(表达式中乘以10001000是因为是因为P Po o等于积分表达式除以周期等于积分表达式除以周期T T,T T=1ms=1ms,所以
16、要乘以所以要乘以10001000) 同理,根据同理,根据P PV V的定义在的定义在“Trace Expression”Trace Expression”文文本框中键入积分表达式本框中键入积分表达式“S S(V V(VCC1:+VCC1:+)* * I I(VCC1VCC1)* *1000”1000”,可得如图,可得如图2.5.92.5.9所示的积分所示的积分曲线。启动标尺读出在曲线。启动标尺读出在t t=1ms=1ms(周期)时的值,(周期)时的值,即此时电源提供的功率即此时电源提供的功率1.741.74W W。 用积分表达式算出的是一个电源提供的功率,用积分表达式算出的是一个电源提供的功率
17、,两个电源提供的总功率两个电源提供的总功率P PV V3.48W3.48W。 四四 . .根据指标要求确定某元件的参数值根据指标要求确定某元件的参数值 这属于电路的设计方法,常用两种方法来完成。这属于电路的设计方法,常用两种方法来完成。 (1)设置直流扫描分析:这种方法主要用来分析与)设置直流扫描分析:这种方法主要用来分析与直流有关的性能分析,如静态工作点等。直流有关的性能分析,如静态工作点等。 (2)电路性能分析()电路性能分析(Performance Analysis)与参)与参数扫描分析、瞬态分析、交流分析、直流分析等相数扫描分析、瞬态分析、交流分析、直流分析等相配合:可分析参数变化对电
18、路各种性能指标的影响,配合:可分析参数变化对电路各种性能指标的影响,依此来确定元件的参数值。依此来确定元件的参数值。举例:举例:放大电路如图所示,要求放大电路如图所示,要求V Vi i=0=0时时V VO O=0=0,求,求R Re e的取值。的取值。解:用上述两种方法分析解:用上述两种方法分析(1 1)用直流扫描分析。)用直流扫描分析。 将将R Re e设置成全局变量设置成全局变量 RvalRval 。 设置直流扫描分析:在设置直流扫描分析:在参数设置框中,选参数设置框中,选Global Global ParameterParameter作变量类型,作变量类型,“扫描变量扫描变量”选为选为R
19、valRval,变量的变化范围:变量的变化范围:101030k30k,步长:,步长:2 2k k。 运行后,得到运行后,得到V VO O与与R Re e的的关系曲线,启动标尺测出关系曲线,启动标尺测出R Re e=15k=15k时,时,V VO O=0V=0V。Vo0000VCC12VRc210kRe33kRereVEE12VQ2Q3Rc312kRb21kRc110kVinQ1PARAMETERS:Rb11k (2 2)用电路性能分析()用电路性能分析(Performance AnalysisPerformance Analysis)与参数扫描分)与参数扫描分析、瞬态分析相配合。析、瞬态分析相
20、配合。 将将R Re e设置成全局变量设置成全局变量RvalRval 。 输入信号输入信号VinVin选正弦电压源,并将其振幅选正弦电压源,并将其振幅VampVamp设置成设置成0 0。 进行瞬态特性分析和参数扫描分析,在参数对话框中将进行瞬态特性分析和参数扫描分析,在参数对话框中将“扫扫描变量描变量”选为选为RvalRval,变化范围:,变化范围:101030k30k,步长:,步长:2k2k。 运行运行PspicePspice。在多批运行结果选择框,将其全部选入。在多批运行结果选择框,将其全部选入。 在在ProbeProbe窗口中执行窗口中执行Trace/Performance Analys
21、isTrace/Performance Analysis命令,出命令,出现对话框后,按现对话框后,按“OK”OK”按钮。屏上出现电路性能分析窗口。按钮。屏上出现电路性能分析窗口。 执行执行Trace/Add TraceTrace/Add Trace命令,选中特征函数命令,选中特征函数MaxMax(),再选输(),再选输出变量出变量V V(VoVo),则屏上出现),则屏上出现MaxMax(V V(VoVo)与)与RvalRval的关系曲的关系曲线,启动标尺测出线,启动标尺测出R Re e=15k=15k时,时,V VO O=0V=0V。五五 . .测量具有测量具有滞回特性器件的传输特性滞回特性器
22、件的传输特性 测量传输特性一般用直流(测量传输特性一般用直流(DC)分析。但直)分析。但直流分析不易作出迟滞回环。因此测量施密特触流分析不易作出迟滞回环。因此测量施密特触发器、迟滞比较器等这类具有滞回特性器件的发器、迟滞比较器等这类具有滞回特性器件的传输特性时应用瞬态分析,在瞬态分析后,将传输特性时应用瞬态分析,在瞬态分析后,将X轴变量改为输入变量即可。轴变量改为输入变量即可。 举例举例1 1:迟滞比较器电路如图所示,作出其电压传输特性。迟滞比较器电路如图所示,作出其电压传输特性。 解:(解:(1 1)输入信号选分段线性源,设置参数为:)输入信号选分段线性源,设置参数为:T1=0sT1=0s,
23、V1=-V1=-10V10V;T2=1sT2=1s,V2=10VV2=10V;T3=2sT3=2s,V3=-10VV3=-10V。得一三角波形信。得一三角波形信号。号。Out000uA74132746+-V+V-OUTR420kR110kV215VR21kV115VD1R320kD2D1N750Vi (2 2)设置瞬态分析。)设置瞬态分析。 运行后,将运行后,将X X轴变量轴变量改为改为V V(VINVIN:+ +),即可得到具有迟滞回环的传),即可得到具有迟滞回环的传输特性,可以看出两个阈值电压分别为输特性,可以看出两个阈值电压分别为V VT T+ +=5=5V V,V VT T- -=-5
24、=-5V V。 举例举例2 2:实验实验26 55526 555定时器组成的定时器组成的施密特触发器施密特触发器 (3 3)电压传输特性。在瞬态分)电压传输特性。在瞬态分析后,点选析后,点选V V(V VO O)并将)并将X X轴变量改为轴变量改为V V(ViVi:+ +),),即可得到电压传输特性。即可得到电压传输特性。(4 4)输入正弦信号(振幅)输入正弦信号(振幅=5V =5V ,频率频率=1kHz =1kHz ),观看输出),观看输出波形。波形。 Vo00Vcc+5VR110K555D12345678GNDTRIGGEROUTPUTRESETCONTROLTHRESHOLDDISCHA
25、RGEVCCRL1GViC10.01u(1 1)绘制电)绘制电路图。输入信号选分段线性源,设置参数为:路图。输入信号选分段线性源,设置参数为: T T1=01=0s s,V V1=01=0V V;T T2=12=1s s,V V2=52=5V V;T T3=23=2s s,V V3=03=0V V。 得一三角波信号。得一三角波信号。 (2 2)进行瞬态分析,得到输入输出波形。启动标尺测出阈值电压)进行瞬态分析,得到输入输出波形。启动标尺测出阈值电压V VT+T+、V VT-T-的值。的值。六六 . .数数/ /模混合电路模混合电路的分析测量的分析测量 对于数对于数/模混合电路,内部节点可分为模
26、拟型节点、数字型节模混合电路,内部节点可分为模拟型节点、数字型节点和接口型节点点和接口型节点3种。种。Pspice9处理接口处理接口型节点的基本方法是为型节点的基本方法是为数字逻辑单元库中的每一个逻辑单元同时配备数字逻辑单元库中的每一个逻辑单元同时配备AtoD和和DtoA两两类接口型等效子电路。其中类接口型等效子电路。其中AtoD子电路的作用是将模拟信号子电路的作用是将模拟信号转换成数字信号,转换成数字信号,DtoA子电路则相反。在分析数子电路则相反。在分析数/模混合电路模混合电路时,时,Pspice9会根据电路的具体情况自动插入一个或多个接口会根据电路的具体情况自动插入一个或多个接口型子电路
27、,以实现数字和模拟两类信号之间的转换。所以型子电路,以实现数字和模拟两类信号之间的转换。所以数数/模混合电路的分析与数字电路的分析基本相同。模混合电路的分析与数字电路的分析基本相同。 为了适应不同的分析要求,每个为了适应不同的分析要求,每个AtoD和和DtoA子电路模型均分子电路模型均分为为4个级别,设置方法是双击逻辑单元符号,在出现的参数设个级别,设置方法是双击逻辑单元符号,在出现的参数设置框中的一项名为置框中的一项名为IO-LEVEL的参数栏中键入的参数栏中键入1、2、3或或4。该参数内定值为该参数内定值为1。000H ILOVoCpCr7416113456210791413121115C
28、LRABCDCLKENTENPLOADQAQBQCQDRCODSTM3R110R210k131211109876534DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0AGNDOUTREF10VCLKDSTM18位D/A转换器举例:计数器与举例:计数器与A/ /D转换器组成的阶梯波发生器如转换器组成的阶梯波发生器如图所示,分析各点波形。图所示,分析各点波形。 解:解:(1)设置脉冲信号)设置脉冲信号 时钟脉冲时钟脉冲CP:选用时钟信号源:选用时钟信号源DigClock,参数设置为,参数设置为OFFTIME =0.05ms,ONTIME=0.05ms。 清零脉冲清零脉冲Cr:选用基本信号源符号:选
29、用基本信号源符号STIM1。参数设置为:。参数设置为: COMMAND1:0s 1 COMMAND2:0.1ms 0 COMMAND3:0.2ms 1 (2)各逻辑单元的接口模型级别均采用内定值。)各逻辑单元的接口模型级别均采用内定值。 (3)进行瞬态分析。分析时间:)进行瞬态分析。分析时间:04ms,运行后,在,运行后,在Probe窗口窗口下执行下执行Trace/Add Trace命令后,用光标依次点选命令后,用光标依次点选Cr、CP、QA、QB、QC、QD、V(Uo)即可得到各输入输出端的波)即可得到各输入输出端的波形。形。七七 . .电路特性随元器件参数变化曲线的电路特性随元器件参数变化
30、曲线的作法作法 可用下述方法作出电路性能指标随某一元器件参数的变可用下述方法作出电路性能指标随某一元器件参数的变化关系:化关系:(1)用直流扫描分析()用直流扫描分析(DC Sweep)。该功能主要用来分析与)。该功能主要用来分析与直流有关的性能指标,如静态工作点等。直流有关的性能指标,如静态工作点等。(2)用参数扫描分析与)用参数扫描分析与AC 分析分析、DC 分析分析、瞬态分析等中的、瞬态分析等中的一种或几种联合使用,可分析参数变化对电路各种性能一种或几种联合使用,可分析参数变化对电路各种性能指标的影响。指标的影响。(3)用电路性能分析(在)用电路性能分析(在Performance Ana
31、lysis)与()与(2)中)中的分析方法相结合,可将任一电路参数设置为的分析方法相结合,可将任一电路参数设置为X坐标的坐标的变量,从而得到电路特性随某一元器件参数的变化曲线。变量,从而得到电路特性随某一元器件参数的变化曲线。1 1 用直流扫描分析用直流扫描分析(DC SweepDC Sweep)方法方法举例:实验举例:实验8 带自举的带自举的OTL功率放大器如图所示,功率放大器如图所示,分析(分析(1):):Rp选多大,静态时选多大,静态时Vk=Vcc/2。00KVoAQ2Q3Rc680Re51RL50RPRpR15.1kC2500uC120uCe50uVcc12VVi20mvR2150C3
32、500uD2D1PARAMETERS:14.746KQ1分析步骤如下:分析步骤如下: 调用调用Capture绘制好电路图。绘制好电路图。 将将Rp设置成全局变量设置成全局变量 Rp。方法是双击。方法是双击RpRp的阻值,在出的阻值,在出现的现的“Display Properties”设置框中,将其值设置为设置框中,将其值设置为Rp。然后调出。然后调出PARAM符号,双击该符号,在元器件符号,双击该符号,在元器件属性编辑属性编辑器中,按器中,按New按钮,在新增属性框中键入按钮,在新增属性框中键入Rp并并按按OK按钮。这样设置的参数按钮。这样设置的参数Rp称为全局参数称为全局参数。 对电路进行直
33、流扫描分析。选择对电路进行直流扫描分析。选择Globai Parameter变量类变量类型,变量名为型,变量名为Rp,扫描范围为,扫描范围为5k到到30k,步长为,步长为1k。 运行后,选择运行后,选择V(K)作输出变量,即得到)作输出变量,即得到V(K)与)与Rp的关系曲线,从图中可以很容易地看出当的关系曲线,从图中可以很容易地看出当Rp=14.746kW W时时VK=VCC/2=6V。分析(分析(2):选):选Rp=14.746K,温度从,温度从-50C0变化到变化到+100 C0时,时,静态静态VK值的变化曲线。值的变化曲线。 分析步骤:分析步骤: 按照上述方法,对电路进行按照上述方法,
34、对电路进行DC Sweep分析。在分析。在DC Sweep设置对话框中选择设置对话框中选择Tempera变量类型,扫描范围变量类型,扫描范围为为-50到到+100,步长为,步长为25,Linear扫描类型。扫描类型。 运行后,选择运行后,选择V(K)作输出变量,即得到)作输出变量,即得到V(K)与温)与温度的关系曲线,如图度的关系曲线,如图3所示。可见当温度从所示。可见当温度从-50C0变化到变化到+100 C0时,时,Vk的静态值从的静态值从6.8V变化到变化到5.38V。分析(分析(3 3):选):选RpRp=14.746K=14.746K,分析,分析RpRp从从10k10k变化到变化到2
35、0k20k时,电路时,电路的频率特性。的频率特性。分析步骤:分析步骤: Vs选交流电压源,振幅选交流电压源,振幅=10 mV。 将将Rp设置成设置成Rp。 对电路同时进行交流分析和参数扫描分析。在参数分析对电路同时进行交流分析和参数扫描分析。在参数分析对话框中将对话框中将“扫描变量扫描变量”选为选为Rp,变量的变化范围定为,变量的变化范围定为10k20k,步长为,步长为2k。 运行运行Pspice。运行结束后屏幕上出现多批运行结果选择。运行结束后屏幕上出现多批运行结果选择框,按框,按“OK”按。按。 在常规的在常规的Probe窗口中选窗口中选V(Vo)作输出变量,可得到分)作输出变量,可得到分
36、析结果如图析结果如图4所示。所示。2 2用参数扫描用参数扫描与其他分析方法相配合与其他分析方法相配合图图4 4的分析结果是当的分析结果是当RpRp取上述规定的取上述规定的6 6个值时的频率特性,个值时的频率特性,X X轴轴变量是频率。如果想得到频带宽度与变量是频率。如果想得到频带宽度与RpRp的关系曲线或中的关系曲线或中频放大倍数与频放大倍数与RpRp的关系曲线,即将的关系曲线,即将X X轴变量变为轴变量变为RpRp,可,可进行电路性能分析:进行电路性能分析: 作完步骤作完步骤后在后在ProbeProbe窗口中执行窗口中执行Trace/Performance Trace/Performance
37、 AnalysisAnalysis命令,出现对话框后,命令,出现对话框后,按按“OK”OK”按钮。按钮。屏上出屏上出现电路性能分析窗口(与现电路性能分析窗口(与ProbeProbe窗口类似,窗口类似,X X轴变为轴变为RpRp) 在电路性能分析窗口中执行在电路性能分析窗口中执行Trace/Add TraceTrace/Add Trace命令,调用命令,调用特征函数特征函数BandwidthBandwidth(V V(V VO O),),3 3),得到电路的),得到电路的3 3dBdB带带宽与宽与RpRp的关系曲线的关系曲线如图如图5 5所示。所示。 调用特征函数调用特征函数MaxMax( V
38、V(VoVo)/V/V(VinVin:+ +)得到电路的)得到电路的电压放大倍数与电压放大倍数与RpRp的关系曲线的关系曲线如图如图6 6所示。所示。3 3用电路性能分析用电路性能分析(Performance AnalysisPerformance Analysis)分析:将分析:将Q Q1 1的模型参数的模型参数BFBF(即(即)设置成变量,变化范围定为设置成变量,变化范围定为5050200200,对电路同时进行交流分析(,对电路同时进行交流分析(AC Sweep AC Sweep AnalysisAnalysis)和参数扫描分析(和参数扫描分析(Parametric AnalysisPar
39、ametric Analysis)。)。在在ProbeProbe窗口中执行电路性能分析命令,调用特征函数窗口中执行电路性能分析命令,调用特征函数MaxMax( V V(VoVo)/V/V(VinVin:+ +)得到电路的中频电压放)得到电路的中频电压放大倍数与大倍数与的关系曲线的关系曲线如图如图7 7所示。所示。 分析(分析(5 5):输入为正弦信号时,在输出基本不失真的情况下):输入为正弦信号时,在输出基本不失真的情况下输入信号的最大幅度是多少?输入信号的最大幅度是多少? 分析:将输入正弦信号分析:将输入正弦信号VsVs的振幅的振幅VampVamp设置成全局变量设置成全局变量 Vamp Va
40、mp ,同时进行,同时进行参数扫描分析、瞬态分析和参数扫描分析、瞬态分析和电路性电路性能分析,得到如图能分析,得到如图8 8所示的分析结果,可见当所示的分析结果,可见当Vamp Vamp =39.304mV=39.304mV时,时,VoVo进入非线性区,此时进入非线性区,此时Vo=5.6694VVo=5.6694V。分析(分析(4 4):三极管):三极管Q Q1 1的的变化对电路中频增益的影响。变化对电路中频增益的影响。 结论:结论:通过以上例子可以看出,用通过以上例子可以看出,用OrCADOrCAD/PSpice9/PSpice9可以很方可以很方便地描绘出各种电路性能电路与元器件参数的便地描
41、绘出各种电路性能电路与元器件参数的关系曲。特别是它的电路性能分析具有很强的关系曲。特别是它的电路性能分析具有很强的功能,它能把电路中的各种参数设置成变量,功能,它能把电路中的各种参数设置成变量,并在分析结果中将该变量变换成并在分析结果中将该变量变换成X X轴变量加以显轴变量加以显示,使其电路特性随元器件参数变化的关系一示,使其电路特性随元器件参数变化的关系一目了然。所以它在电路设计特别是优化设计中目了然。所以它在电路设计特别是优化设计中得到广泛的应用。得到广泛的应用。 1 . . 建一个建一个WordWord文件:(文件名用姓名)文件:(文件名用姓名) 将分析电路图、分析类型、分析参数设置、分
42、析结果(包括将分析电路图、分析类型、分析参数设置、分析结果(包括各种波形图及文本结果)诸项存入各种波形图及文本结果)诸项存入WordWord文件中。文件中。 2. 2. 完成后,将完成后,将OrCADOrCAD文件(同名的所有文件)与文件(同名的所有文件)与WordWord文件一同文件一同存入软盘,交上。存入软盘,交上。 3. 3. 对分析电路的要求:对分析电路的要求: 20002000级电类专业的同学,可从级电类专业的同学,可从模拟电子技术基础模拟电子技术基础教材中教材中的练习题中选取,电路不要太简单。的练习题中选取,电路不要太简单。 其他同学,可从其他同学,可从电子电路实验与虚拟技术电子电路实验与虚拟技术教材中的教材中的2828个个实验项目中选取,必须自己完成。实验项目中选取,必须自己完成。 分析项目(类型)应在分析项目(类型)应在3 3项以上。项以上。 作业要求作业要求
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