《电路仿真分析ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电路仿真分析ppt课件（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一 . 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，对各个信号源取其直流电平值，计算电路的直流偏置量。,第三章 OrCAD/Pspice的基本电路特性分析,例：求基本放大电路的静态工作点。步骤如下： （1）用Capture软件画好电路图。,电信学院 汪汉新,（2） 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。OrCAD/PSpice 9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，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（Page Editor）下，点击PSpice/
2、New Simulation Profile命令，屏幕上出现模拟类型分组对话框。 在Name栏键入模拟类型组 的名称，本例取名为DC。,电信学院 汪汉新,（3）设置分析类型和参数。 在Analysis type栏中选“Bias Point”。 在Option栏中选“General Settings”。 在Output File Options栏中选“Include detailed bias point information for nonlinear controlled sources and semiconductors”,电信学院 汪汉新,（4）运行Pspice。 启动Pspice/
3、Run命令，软件开始分析计算。 （5）查看分析结果。 分析计算结束后，系统自动调用Probe模块，屏幕上出Probe 窗口。选择View/Output File命令，即可看到本例的文本输出 文件DC.out。,电信学院 汪汉新,二 . 瞬态分析 瞬态分析又称TRAN分析，就是求电路的时域响应。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，也可在没有激励信号但有贮能元件（如C和L）的情况下，求振荡波形。,电信学院 汪汉新,1瞬态分析举例 例：基本放大电路，输入端加一正弦信号，求其输出端的瞬态响应。步骤如下：,（1）用Capture软件画好电路图。 （2）为正弦信号源设置参数。 （3）建
4、立模拟类型分组。 （4）设置分析类型和参数： 在Analysis type栏中选“Time Domain（Transient）”。 在Option栏中选“General Settings”。 在Run to栏中填入“2ms”。意思是瞬态分析的终止时间为2ms。 在Start saving data栏中填入“0”。意思是起始时间为0。 在Maximum Step栏中填入“40us”。意思是时间步长为40ms。,电信学院 汪汉新,（5）运行Pspice。执行Pspice/Run命令。 （6）查看分析结果。 分析计算结束后，系统自动调用Probe模块，屏幕上出现如图所示的Probe窗口。,电信学院
5、汪汉新,在Probe窗口中，执行Trace/Add Trace命令，出现Add Trace 对话框。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变量名，该变量名即出现在下端的“Trace Expression”文本框中，允许同时点选多个输出变量。 在“Trace Expression” 文本框中键入要显示的 变量名。然后点OK按钮， 选中的变量波形就显示 在屏幕上。,电信学院 汪汉新,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Add Trace 对话框中，
6、选择V（Out），点OK按钮，显示出输出端的波形。 执行Plot/Add Plot to Window命令，屏幕上添加一个空白的波形显示区。 再执行Trace/Add Trace命令，在Add Trace 对话框选择V（Vs:+），点OK按钮，在新加的波形显示区显示出输入信号Vs的波形。,电信学院 汪汉新,2用于瞬态分析的5种激励信号源,例如设定参数如下：V1=0.3V，V2=3.6V，PER=20us，PW=10us，TD=2us，TF=1us，TR=1us。可得如图所示的脉冲波形。,（1）脉冲源（PULSE） 选取脉冲源符号VPULSE或（IPULSE）。,电信学院 汪汉新,（2）正弦源（
7、SIN）。共有6个参数需要设置。,例如设定参数如下：VOFF=0，VAMPL=5MV，FREQ=1kHz，TD=0，DF=0，PHASE=0。可得如图所示的正弦波形。,电信学院 汪汉新,（3）指数源（EXP）。 （4）分段线性源（PWL）。 分段线性信号波形由几条线段组成，所以在参数设置时，只需给出线段转折点的坐标值即可。最多允许给出10对坐标值。 这是一个很有实用价值的信号源，它可以把任意的信号用微小的直线段去逼近，从而得到任意信号源。 例如设定参数如下：T1=0s，V1=0V；T2=1s，V2=5V；T3=2s，V3=0V。可得如图所示的三角波信号。,电信学院 汪汉新,三.傅里叶分析 傅里
8、叶分析就是在瞬态分析完成后，计算输出波形的直流、基波和各次谐波分量。因此傅里叶分析应在瞬态分析后进行。,例：对基本放大电路进行傅里叶分析。 （1）在分析类型和参数设置框中设置好瞬态分析的参数后，点击Out File Options按钮。 在Print values in the output栏中填入“40us”。 选中Perform Fourier Anal（在小方块中打对号）。 在Center栏中填入“1k”， 意思是基波频率为1kHz。 在Number of栏中应填入要求计算的谐波次数，缺省值为9。 在Output栏中填入“V（Out）”。 （2）运行Pspice。 （3）查看分析结果。
9、在Probe窗口中，点选View/Output File 命令，可看到傅里叶分析结果。,电信学院 汪汉新,四.直流分析 直流分析又称DC分析，就是当电路中某一参数在一定范围内变化时求电路的直流特性。可以利用这一分析作出电路的传输特性曲线、晶体管的输入输出特性曲线等。值得注意的是，DC分析只能用于分析直耦电路，不能分析阻容耦合电路。,例：差动放大电路如图所示，设三极管Q1、Q2的=50，画出电路的电压传输特性曲线。,电信学院 汪汉新,（1）用Capture软件画好电路图。 （2）将三极管设置为=50。 （3）设置分析类型和参数：,在Analysis type栏中选“DC Sweep”；在Opti
10、on栏中选“Primary Sweep”。 在Sweep variable栏中选“Voltage source”，在Name栏中填入“Vs”。意思以电压源Vs作为变量。 在Sweep type栏中选“Linear”。 在Start栏中填入“-0.3”， 在End栏中填入“+0.3V”， 在Increment栏中填入“0.03V”。 意思是Vs从-0.3V+0.3V作 线性变化，步长为0.03V。,电信学院 汪汉新,（4）运行Pspice。 （5）查看分析结果：在Probe窗口中，用光标依次点中V（Vo1）和V（Vo2） ，即显示该电路电压传输特性曲线。,电信学院 汪汉新,五.直流传输特性分析
11、直流传输特性分析又称TF分析，就是计算电路的直流小信号增益、输入电阻和输出电阻。用它来求解放大器的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻是最方便的。但是该功能属于直流分析范畴，分析时将电路中的电容开路、电感短路。所以只能用于分析直耦电路，不能分析阻容耦合电路。,例：求差动放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。,电信学院 汪汉新,（1）设置分析类型和参数：在Analysis type栏中选“Bias Point”； 在Option栏中选“General Settings”。 在Output File Options栏中选“Calculate small-signal DC gail” 。 在Fr
12、om Input source栏中填入“Vs”，在To Output栏中填入 “V（Vo1，Vo2）”，意思是求传递函数（Vo1-Vo2）/Vs及从 Vs端看进去的输入电阻和从Vo1、Vo2端看进去的输出电阻。,电信学院 汪汉新,（2）运行Pspice。 （3）查看分析结果。,从中可以看出： 双端输出的电压放大倍数(增益) AV=-121.3 输入电阻Ri=7.33kW 双端输出的输出电阻Ro=18.9kW,电信学院 汪汉新,六.交流分析 交流分析又称AC分析，就是求电路的频域响应。当输入信号的频率变化时，它能够计算出电路的幅频响应和相频响应。 作交流分析时，信号源应用交流源VAC或IAC。也
13、可以用前面介绍的5种激励源，但必须在设置参数时为其交流参数AC项赋值。注意不能用正弦源。,例：分析差动放大电路 的频率特性。,电信学院 汪汉新,（1）用Capture软件画好电路图。信号源Vs选交流电压源VAC，幅值为0.1V。 （2）设置分析类型和参数: 在Analysis type栏中选“AC Sweep/Noise”。 在Option栏中选“General Settings”。 在AC Sweep Type栏中选“Logarithmi：Decade”。 在Start栏中填入“1k”。 在End栏中填入“10MEG”。 在Points/Decade栏中 填入“4”。意思是每10倍 频间隔计
14、算4个点。,电信学院 汪汉新,（4）查看分析结果。在Add Trace 对话框下端的“Trace Expression”文本框中键入V（Vo1，Vo2），即显示双端输出的频率特性曲线。 （5）查看双端输出时电压增益的波特图。 在Probe窗口中，执行Trace/Add Trace命令，在“Trace Expression”文本框中键入DB(V(Vo1,Vo2)/V(Vs:+)，即显示出电压增益的幅频特性曲线。 点选Trace/Add Y Axis ，增加一个纵轴。 在“Trace Expression”文本框中键P(V(Vo1,Vo2)/V(Vs:+)，即显示出电压增益的相频特性曲线。,电信学
15、院 汪汉新,2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，还可在 基本格式中的关键字V或I后面加一标示符，以表示输出量类型。 下表示出了5种标示符及含义。,电信学院 汪汉新,七.噪声分析 噪声分析就是计算电路中每个电阻和半导体器件所产生的噪声。因为噪声电平与频率有关，所以噪声分析是与交流分析一起进行的。分析时要选一个节点作为输出节点，选一个独立电源作等效噪声源。Pspice程序在AC分析的每个频率点上，对指定输出端计算出等效输出噪声，同时对指定输入端计算出等效输入噪声。输出和输入噪声电平都对噪声带宽的平方根进行归一化。,电信学院 汪汉新,例：对差动放大电路进行噪声分析。
16、 （1）设置分析类型和参数：在交流分析参数设置框中添加如下设置： 在Noise Analysis 栏中选中“Enabled”。 在Output栏中填入“V（Vo1）”。 在I/V栏中填入“Vs”。 在Interv栏中填入“30”。 意思是以Vo1作为输出节点，以Vs作为等效噪声源，每隔30 个频率点输出一份噪声资料。设置完后按“确定”键。,电信学院 汪汉新,（2）运行Pspice。 （3）查看分析结果。在Probe窗口中，执行Trace/Add Trace命令，用光标点选V(INOISE)、V(ONOISE)，即显示出指定输入端、输出端的等效噪声电压与频率的关系曲线。点选Trace/Add Y Axis ，增加一个纵轴。在“Trace Expression”文本框中键DB(V(INOISE)、DB(V(ONOISE)即显示出噪声电压幅频特性。,电信学院 汪汉新,八. 参数扫描分析
