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1、电子电路CAD技术,授课人：兰建花,项目 电路仿真,仿真实例分析,1 单管放大电路仿真分析工作点和瞬态分析仿真,电路仿真的第一步就是编辑仿真电路原理图，电路图中的所有元件必须采用具有仿真模型的原理图元件。具体操作过程如下： （1） 新建一个项目文件并保存。 （2） 新建一个原理图文件并保存。 （3） 添加仿真激励源库，请参考前面方法。 （4） 放置仿真元件并连线。电路图中的所有元件必须采用具有仿真模型的原理图元件，电阻（Res2）和电容（Cap Pol3）在Miscellaneous Devices.IntLib中，而三极管2N2896位于默认路径下Motorola目录中的Motorola D
2、iscrete BJT.IntLib库文件中，它们只要设置好编号和参数即可。,编辑仿真电路原理图,注意：除了著名厂商生产的三极管具有仿真模型外，一般的三极管，如常用的9013、9012等在元件库中都没有仿真模型，此时必须根据三极管的参数在具有仿真模型的三极管库（如Motorola Discrete BJT.IntLib）中选取参数相近的三极管。 怎样知道仿真三极管的参数呢？可以双击三极管打开三极管的属性对话框，在模型列表【Models list】下选中【Simulation】仿真模型，点击【Edit】编辑按钮，弹出如图所示的仿真模型参数编辑对话框。,选择三极管的仿真模型,仿真三极管属性对话框,
3、三极管仿真模型参数编辑对话框,仿真模型文件,在需要观察信号电压与波形的电路节点处放置网络标号，瞬态分析时，需观察电路中输入与输出信号波形，放置VIN、VOUT网络标号，静态工作点分析时，需观察三极管B、C、E极电压，在三极管三个管脚处分别放置网络标号VB、VC、VE 。具体放置位置如电路图所示。,（5） 放置网络标号。,放置仿真激励源的方法基本和仿真元件相同，激励源位于Simulation Sources.IntLib库中，图中激励源有两个：一个是直流电源(VSRC)V1，一个是正弦波电压源(VSIN)V2。激励源参数设置相对来说较复杂，直流电源参数设置方法是：在直流电源仿真参数设置框中，将【
4、Value】项设为12V即可。正弦波激励源具体参数如下页图所示，前面三项依次设为0、1、0，此三项只在交流小信号分析时才起作用，与本次电路仿真瞬态分析中无关。其它几项除频率【Frequency】设为1kHz，振幅【Amplitude】为0.1V外，余下几项设为0就可以了。,2. 放置仿真激励源并设置参数,正弦波激励源参数设置,3. 选择仿真方式和设置仿真常规参数,3.常规参数设置,瞬态分析仿真参数设置,任务2 比例运算放大电路仿真,（1）输入Frequency1KHz，Amplitude=1V的正弦波，求输出VOUT的波形，计算比例运算放大电路的放大倍数。 （2）分析R2在1K10K范围内变化
5、时，电路中放大倍数与R2的关系。 （3）分析在1Hz1MHz频率范围内电路的幅频特性。,需分析的参数,要输出VOUT的波形，必须进行瞬态仿真分析，而要分析电路中放大倍数与R2的关系，则可对R2进行参数扫描分析，而要分析电路的幅频特性必须采用交流小信号分析。,2. 任务分析,设置仿真常规参数,设置瞬态仿真分析参数,设置参数扫描仿真参数,设置交流小信号分析仿真参数,瞬态仿真分析结果,交流小信号分析仿真,电压放大倍数 根据理想集成运放的特点，比例运放电路的放大倍数为：Au=-Uo/Ui=-R2/R1，这样，本电路理论计算的放大倍数为：Au= -R2/R1=-10K/1K=-10,其中“-”号表示输出
6、与输入信号相位相反。 从瞬态仿真分析结果可以看出，输入VIN与输出信号VOUT均为正弦波，且相位相差180度。输入信号振幅VIN=1V，输入信号振幅VOUT=10V,Au=-VOUT/VIN=-10，与理论计算结果相同。,分析仿真结果,放大倍数与R2关系 由比例运放电路的放大倍数计算公式可知：电压放大倍数Au由电阻R1及Rf大小决定，Au与R2成正比，与R1成反比。 从瞬态仿真分析结果可以看出，当R2增大时，输出波形VOUT_P1VOUT_P5幅度也逐步增大，表明电路的放大倍数Au随R2增大而增大，这与理论分析的结果是一致的。,电路输出的幅频特性 从交流小信号分析仿真中的VOUT可以看出，随着信号频率的增大，输出信号幅度将衰减，这与理论分析的结果是一致的。,小结,各种仿真类型以及参数设置方法，利用实例详细介绍了工作点分析、瞬态仿真分析、参数扫描、交流小信号分析的设置和操作方法。,
