單級(jí)共射共射共集放大電路自動(dòng)保存的

第二階段實(shí)驗(yàn)

SPICE仿真及分立元件電路實(shí)驗(yàn)SPICE仿真（實(shí)驗(yàn)一、二）單級(jí)共射放大電路（實(shí)驗(yàn)五）共射-共集放大電路（實(shí)驗(yàn)七選做）正弦波產(chǎn)生（P98實(shí)驗(yàn)九）和精密全波整流電路（P104實(shí)驗(yàn)十一）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用仿真方法完成單級(jí)共射放大電路實(shí)驗(yàn)（P82實(shí)驗(yàn)五）*用仿真方法完成共射-共集放大電路實(shí)驗(yàn)（P90實(shí)驗(yàn)七）用仿真方法完成正弦波產(chǎn)生（P98實(shí)驗(yàn)九）和精密全波整流電路（P104實(shí)驗(yàn)十一）PSPICE仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)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(bào)告中結(jié)果分析報(bào)告發(fā)郵箱：

samshee@163.com實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求

就是用計(jì)算機(jī)來幫助人們分析或者設(shè)計(jì)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(jì)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?fù)浣Y(jié)構(gòu)及各個(gè)元件的參數(shù)值。一、電子線路CAD1、什么是“電子電路計(jì)算機(jī)仿真”★計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD（ComputerAidedDesign）就是在電子電路設(shè)計(jì)過程中，借助于計(jì)算機(jī)來迅速準(zhǔn)確地完成設(shè)計(jì)任務(wù)。2、電子電路設(shè)計(jì)方式

★人工設(shè)計(jì)方案的提出、驗(yàn)證和修改都是人工完成的。其中設(shè)計(jì)方案的驗(yàn)證采用搭接實(shí)驗(yàn)電路的方式進(jìn)行。

★電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化EDA（ElectronicDesignAutomation）就是以計(jì)算機(jī)硬件和系統(tǒng)軟件為基本工作平臺(tái)，繼承和借鑒前人在電路、圖論與拓?fù)溥壿嫼蛢?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(shí)，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析、仿真、制造等工作。3、EDA技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)縮短了設(shè)計(jì)周期。（計(jì)算機(jī)模擬代替搭實(shí)驗(yàn)電路；印刷電路板設(shè)計(jì)軟件）節(jié)省設(shè)計(jì)費(fèi)用。提高設(shè)計(jì)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(jì)等）共享設(shè)計(jì)資源。（成熟的單元設(shè)計(jì)及各種模型和模型參數(shù)均放在數(shù)據(jù)庫中）很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力。（計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)量大、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，設(shè)計(jì)完后，可以很方便地生成各種數(shù)據(jù)文件和報(bào)表文件）電路設(shè)計(jì)流程提出設(shè)計(jì)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(cè)量指標(biāo)滿足要求電路設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)的基本流程電路安裝、調(diào)試和測(cè)量

4.微機(jī)級(jí)電子電路EDA軟件

直到80年代初，CAD軟件還只能在小型機(jī)或?qū)Ｓ玫墓ぷ髡旧线\(yùn)行。近年來，新型微機(jī)系統(tǒng)功能越來越強(qiáng)，微機(jī)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(guó)際上著名的通用電路分析程序，是一個(gè)多功能的電路模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)，從70年代問世以來，經(jīng)過了近30年的不斷改進(jìn)、完善，已成為國(guó)際上公認(rèn)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(guó)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(shí)用化版本SPICE2G。1988年，被定為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。1984年，MicroSim公司推出了基于SPICE的微機(jī)版本PSpice（Personal-SPICE）。此后各種版本的PSpice不斷問世，功能也越來越強(qiáng)。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，PSpice又出現(xiàn)了可在Windows環(huán)境下運(yùn)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(shí)現(xiàn)了強(qiáng)強(qiáng)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(qiáng)大的電路原理圖設(shè)計(jì)軟件。除可生成各類模擬電路、數(shù)字電路和數(shù)／?；旌想娐返碾娐吩韴D外，還配備有元器件信息系統(tǒng)CIS（ComponentInformationSystem）,可以對(duì)元器件的采用實(shí)施高效管理。（2）PSpice模塊PSpice模塊是通用電路模擬軟件。除可對(duì)模擬電路、數(shù)字電路和數(shù)／模混合電路進(jìn)行模擬外，還具有優(yōu)化設(shè)計(jì)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(hào)波形，而且可以對(duì)波形進(jìn)行各種運(yùn)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(jì)軟件?？芍苯訉apture生成的電路圖通過手工或自動(dòng)布局布線方式轉(zhuǎn)為PCB設(shè)計(jì)。2.1.OrCAD/PspiceA/D9.2軟件的功能特點(diǎn)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(chǎng)效應(yīng)管、MOS管等。(3)獨(dú)立電壓源和獨(dú)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(yùn)算放大器、555定時(shí)器等。在這里集成電路可作為一個(gè)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(diǎn)（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(jì)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)/?；旌夏M（Mixed

A/D

Simulation）、最壞情況時(shí)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(jī)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(yùn)行PSpice及其它配套軟件。2.3激勵(lì)信號(hào)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(hào)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(hào)波形和邏輯模擬中需要的時(shí)鐘、脈沖、總線等各種信號(hào)。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(shí)際應(yīng)用中仍有用戶覺得不夠用，這時(shí)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(dá)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(dòng)調(diào)整元器件的參數(shù)設(shè)計(jì)值，使電路的特性得到改善，實(shí)現(xiàn)電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

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(hào)

字母代號(hào)

元器件類型

字母代號(hào)

元器件類型BCaAs場(chǎng)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(dú)立電流源USTIM數(shù)字電路信號(hào)源G結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管V獨(dú)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(chǎng)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(shí)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(yùn)行中，Pspice會(huì)根據(jù)具體對(duì)象自動(dòng)確定其單位。用戶在輸入數(shù)據(jù)時(shí)，代表單位的字母可以省去。例如給電壓源賦值時(shí)，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(shí)，底數(shù)10用字母E來表示。對(duì)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(gè)數(shù)。2.8OrCAD/PSpice9.2中采用的比例因子

符號(hào)

比例因子

符號(hào)

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(guó)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(diǎn)在使用時(shí)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(guó)標(biāo)規(guī)定10-6用m表示。這一點(diǎn)在使用時(shí)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(jì)算機(jī)上選擇命令集：程序/OrCAD

FamilyRelease9.2LiteEdition/Capture

CIS

LiteEdition，點(diǎn)擊后就會(huì)在屏幕上出現(xiàn)Capture啟動(dòng)窗口。三、用Capture繪制電路圖

2.新建設(shè)計(jì)項(xiàng)目(File/New/Project)

在OrCAD軟件包中，每一個(gè)設(shè)計(jì)或分析任務(wù)都被當(dāng)作一個(gè)項(xiàng)目，由項(xiàng)目管理器（ProjectManager）統(tǒng)一管理。因此每開始一個(gè)新的任務(wù)就等于新建一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，要調(diào)用項(xiàng)目管理器為新建項(xiàng)目起個(gè)名，并確定有關(guān)的設(shè)置。（1）給設(shè)計(jì)項(xiàng)目起名。

在Name欄中鍵入項(xiàng)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(jì)項(xiàng)目類型如果電路圖要用于印制電路版設(shè)計(jì)，則應(yīng)選“PCBoardWizard”或“ProgrammableLogicWizard”。如果只繪制電路,則應(yīng)選“Schematic”。

有4個(gè)選項(xiàng)可供選擇。如要對(duì)繪制的電路進(jìn)行Pspice分析，應(yīng)選“AnalogorMixedSignalCircuit”（3）設(shè)計(jì)項(xiàng)目路徑名設(shè)置。Location一項(xiàng)用于設(shè)置保存新建設(shè)計(jì)項(xiàng)目的子目錄。建立新的Pspice項(xiàng)目Capture工作窗口電路圖編輯窗口項(xiàng)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(duì)話框中點(diǎn)擊“Add”按鈕，出現(xiàn)BrowseFile對(duì)話框，將所需庫點(diǎn)中，點(diǎn)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(gè)庫文件，點(diǎn)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(yùn)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(hào)應(yīng)采用此庫中的Analog.lib

和Analog_p.lib

常用的無源元器件符號(hào)Source.lib

各種電源符號(hào)Sourcestm.lib

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

與電路模擬有關(guān)的一些專用符號(hào)Abm.lib

代表某些模擬功能的符號(hào)4、取放元器件

完成元器件庫配置后，點(diǎn)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(dòng)Place/Part命令，或按窗口右側(cè)對(duì)應(yīng)的繪圖工具快捷鍵，幕上出現(xiàn)元器件符號(hào)選擇框。（2）在列表框里點(diǎn)擊所需元器件所在的符號(hào)庫名。（3）在圖2.2.7的元器件列表框中通過右側(cè)滾動(dòng)條找到所需元器件符號(hào)名，點(diǎn)擊之，該符號(hào)的圖形即顯示在預(yù)覽框中。（4）點(diǎn)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(hào)

（1）取放電源符號(hào)

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(hào)

啟動(dòng)Place/Groud，或按對(duì)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(hào)。6.連線與設(shè)置節(jié)點(diǎn)名（1）．連線。①啟動(dòng)Place/Wire命令。②按對(duì)應(yīng)的繪圖快捷鍵（2）．設(shè)置節(jié)點(diǎn)名。例如，想把輸出端的節(jié)點(diǎn)起名為Out。步驟如下：①啟動(dòng)Place/NetAlias命令，或按對(duì)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(diǎn)名（例Out）。②

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

Capture自動(dòng)為每個(gè)元器件設(shè)置一個(gè)元件名和參數(shù)值，元器件設(shè)置不符合要求時(shí)，可對(duì)元器件參數(shù)進(jìn)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(diǎn)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(duì)話框，點(diǎn)擊對(duì)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(gè)元件的參數(shù)編輯。雙擊該元件，即出現(xiàn)對(duì)話框。在Value文本框中鍵入新值即可。同時(shí)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(xiàng)參數(shù)鍵入?yún)?shù)為正弦信號(hào)源設(shè)置參數(shù)正弦源（VSIN）有3個(gè)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(gè)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(diǎn)用Edit/Properties命令,調(diào)出PropertyEditor加入AC=5mV。視頻中有，教材只在實(shí)驗(yàn)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(hào)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(diǎn)分析

靜態(tài)工作點(diǎn)分析就是將電路中的電容開路，電感短路，對(duì)各個(gè)信號(hào)源取其直流電平值，計(jì)算電路的直流偏置量。例：求基本放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。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(gè)模擬類型分組中只能包含其中的一種，但可以同時(shí)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(diǎn)擊PSpice/NewSimulationProfile命令，出現(xiàn)NewSimulation對(duì)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(duì)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(yùn)行Pspice。

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

分析計(jì)算結(jié)束后，系統(tǒng)自動(dòng)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(shí)域響應(yīng)。它可在給定輸入激勵(lì)信號(hào)情況下，計(jì)算電路輸出端的瞬態(tài)響應(yīng)，也可在沒有激勵(lì)信號(hào)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(hào)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(shí)間為2ms。在Startsavingdata欄中填入“0”。意思是起始時(shí)間為0。在MaximumStep欄中填入“40us”。意思是時(shí)間步長(zhǎng)為40ms。（5）運(yùn)行Pspice。執(zhí)行Pspice/Run命令。（6）查看分析結(jié)果。

分析計(jì)算結(jié)束后，系統(tǒng)自動(dòng)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(duì)話框?？捎靡韵聝煞N方法選擇要顯示的變量名：①在對(duì)話框左邊的輸出變量列表中用光標(biāo)點(diǎn)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(shí)點(diǎn)選多個(gè)輸出變量。②在“TraceExpression”

文本框中鍵入要顯示的變量名。然后點(diǎn)OK按鈕，選中的變量波形就顯示在屏幕上。建立兩個(gè)以上的波形顯示區(qū)本例想同時(shí)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(duì)話框中，選擇V（Out），點(diǎn)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(gè)空白的波形顯示區(qū)。③再執(zhí)行Trace/AddTrace命令，在AddTrace對(duì)話框選擇V（Vs:+），點(diǎn)OK按鈕，在新加的波形顯示區(qū)顯示出輸入信號(hào)Vs的波形。為正弦信號(hào)源設(shè)置參數(shù)正弦源（VSIN）。共有6個(gè)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(shí)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(hào)的頻率變化時(shí)，它能夠計(jì)算出電路的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)。作交流分析時(shí)，應(yīng)注意：對(duì)于ACSweep，必須具有AC激勵(lì)源。產(chǎn)生AC激勵(lì)源的方法有以下兩種：①調(diào)用VAC或IAC激勵(lì)源；②在已有的激勵(lì)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(hào)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(jì)算4個(gè)點(diǎn)。（3）查看分析結(jié)果。

①輸出電壓的幅頻率特性

在AddTrace對(duì)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(hào)源短路,取掉負(fù)載RL,外加一個(gè)信號(hào)源VSIN(AC=1V)，即Vw，保存文件（存盤），進(jìn)入仿真，仿真步驟同上。選擇菜單PSpice/RUN（或用鼠標(biāo)點(diǎn)擊符號(hào)RUN）。若無出錯(cuò)，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(shí)，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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)Out1與Out2之間交流電壓相位R輸出變量的實(shí)部VR（Q1：C）：晶體管Q1集電極的交流電壓實(shí)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(gè)參數(shù)在一定的范圍變化時(shí)，對(duì)指定的每個(gè)參數(shù)值進(jìn)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(hào)，分析當(dāng)基極電阻Rb1變化時(shí)，對(duì)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(jìn)行其他分析時(shí)，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(hào)設(shè)置阻值參數(shù)。從元件庫(Special)中調(diào)出名為PARAM的符號(hào)，放在Rb1旁。雙擊該符號(hào)，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(duì)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(diǎn)選“Parametric

Sweep”，左邊出現(xiàn)掃描參數(shù)設(shè)置對(duì)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(zhǎng)為30kW。注意：Options欄中的兩項(xiàng)“GeneralSettings”和“ParametricSweep”必須全都選中。（3）運(yùn)行Pspice。（4）查看分析結(jié)果。在出現(xiàn)多批運(yùn)行結(jié)果選擇框中選All并按OK鍵。在AddTrace對(duì)話框中用光標(biāo)點(diǎn)V（Out），就顯示出在電阻Rb1取多個(gè)阻值時(shí)的多條V（Out）曲線。本次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容－

對(duì)共射共集放大電路作仿真分析單級(jí)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(diǎn)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(jì)算增益；4.交流掃描分析得到頻率特性，計(jì)算通頻帶；進(jìn)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(jì)算電壓增益，通頻帶；輸出電阻的求解。注意事項(xiàng)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式要求由于實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)偶然故障；下課時(shí)整個(gè)prj目錄最好拷貝到自己U盤帶走；操作現(xiàn)場(chǎng)檢查點(diǎn)－多級(jí)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(bào)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(bào)告中-可以課堂上就屏拷成圖像；并參考實(shí)驗(yàn)五和實(shí)驗(yàn)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(shí)無法按時(shí)完成，可以順延到下次實(shí)驗(yàn)；報(bào)告最遲要在第五次實(shí)驗(yàn)前交，再拖則無分。這是特例－因?yàn)楹髢纱螌?shí)驗(yàn)和本實(shí)驗(yàn)密切相關(guān)，故可以拖比較長(zhǎng)時(shí)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(xiàng)，雖然選最后一項(xiàng)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(cuò)誤。項(xiàng)目名稱及存儲(chǔ)目錄不能含有漢字或空格。建議兩者同名且獨(dú)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(xiàng)，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(cuò)誤。本實(shí)驗(yàn)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(hào)，但不適合本實(shí)驗(yàn)。)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(gè)放大鏡-Zoomtoall來看全部。6.頻率特性對(duì)數(shù)曲線很不正確。注意坐標(biāo)系dB（…Vo/Vs…）的括號(hào)范圍，不能是dB（…Vo）/Vs請(qǐng)預(yù)習(xí)下次實(shí)驗(yàn)－較難，建議先插板實(shí)驗(yàn)五：?jiǎn)渭?jí)共射放大電路－硬件操作單級(jí)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(cè)試方法；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求：?jiǎn)渭?jí)共射放大電路實(shí)現(xiàn)與性能參數(shù)測(cè)量；測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)；測(cè)量放大倍數(shù)；測(cè)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(cè)繪Vi、Vo波形。驗(yàn)收要求：正常放大；失真等結(jié)果記錄。

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

軟件簡(jiǎn)介仿真步驟放大電路各種性能指標(biāo)的仿真方法實(shí)驗(yàn)內(nèi)容Capture主窗口項(xiàng)目管理器窗口當(dāng)前活動(dòng)的仿真分析簡(jiǎn)要表繪圖便捷工具欄電路圖編輯窗口項(xiàng)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(hào)庫元器件符號(hào)庫PSpiceA/D仿真功能簡(jiǎn)介仿真功能簡(jiǎn)介PSpiceA/D仿真功能簡(jiǎn)介每一個(gè)仿真簡(jiǎn)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(shí)包含多個(gè)可選類型。直流掃描分析（DCSweep）中，包含有二級(jí)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(jìn)程顯示窗口當(dāng)前活動(dòng)的仿真分析簡(jiǎn)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(shí)，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(yùn)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(gè)參數(shù)值或表達(dá)式時(shí)，數(shù)值之間或表達(dá)式之間用逗號(hào)或空格分開，多個(gè)空格等效于一個(gè)空格。表達(dá)式及運(yùn)算符主要函數(shù)（Functions）仿真步驟（1）新建仿真設(shè)計(jì)項(xiàng)目；（2）輸入電路結(jié)構(gòu)；（3）編輯修改電路元器件標(biāo)號(hào)和參數(shù)值，包括直流電源和信號(hào)源參數(shù)；（4）創(chuàng)建仿真簡(jiǎn)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(xiàng)文件名和文件夾名稱不能使用中文字符每一個(gè)項(xiàng)目建立一個(gè)單獨(dú)的文件夾PSPICE資源課堂同步：

8/dzjsjc

點(diǎn)擊左下角“課堂同步”，有本學(xué)期實(shí)驗(yàn)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(jí)共射放大電路Q2NPN+C110uFRb1211KRe151Re21K+C310uFRbb15KRp100KRc5.1K+C210uFRl5.1K+12VVobcVie實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測(cè)試靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)試電壓放大倍數(shù)，記錄輸入輸出波形測(cè)量輸入輸出電阻測(cè)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(cè)試特別注意：

1.所有交流量均用示波器測(cè)試。

2.發(fā)現(xiàn)電路不能正常工作，要用測(cè)試方法排查故障。

3.實(shí)驗(yàn)前，先用萬用表測(cè)出值。電路調(diào)試發(fā)現(xiàn)電路不能正常工作，要學(xué)會(huì)用測(cè)試方法排查故障。例1：如果輸入正弦信號(hào)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(hào)線、信號(hào)源的信號(hào)線有問題2）信號(hào)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(diǎn)不正常電路連接錯(cuò)誤電路參數(shù)錯(cuò)誤三極管管腳接錯(cuò)電路調(diào)試怎樣排查？1）示波器信號(hào)線、信號(hào)源的信號(hào)線有問題2）信號(hào)源使用不正確、示波器使用不正確將示波器的信號(hào)線直接接到示波器提供的方波信號(hào)源上，觀察示波器是否顯示方波信號(hào)用上述方法可以判斷任何信號(hào)線是否有問題將信號(hào)源輸出的信號(hào)線直接與示波器的信號(hào)線連接，觀察示波器是否有正常波形顯示，調(diào)整信號(hào)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(cè)試）3）電路靜態(tài)工作點(diǎn)不正常電路連接錯(cuò)誤（目視檢查）電路參數(shù)錯(cuò)誤（用萬用表測(cè)試）三極管管腳接錯(cuò)（目視檢查）用萬用表測(cè)試靜態(tài)工作點(diǎn)（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(cè)靜態(tài)工作點(diǎn)）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(hào)尋跡法”排查即沿著信號(hào)的流向，用示波器由前級(jí)到后級(jí)（或者相反），逐級(jí)觀察波形及幅值的變化情況，如哪一級(jí)異常，則故障就在該級(jí)。電容故障有時(shí)不影響靜態(tài)值，但明顯影響動(dòng)態(tài)值電路調(diào)試本實(shí)驗(yàn)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(cè)試靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)整電位器，使工作點(diǎn)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(hào)源的信號(hào)直接輸入示波器，調(diào)整出符合要求的信號(hào)再將信號(hào)接入放大電路的輸入端分別用示波器的兩個(gè)輸入通道，同時(shí)觀察輸入、輸出波形有正常輸出波形后，再按實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)