5、使用 OrCAD/Pspice 的几种技巧在2.3节中，按照电路特性分类介绍了用Pspice分析电路的基本方法一般来说， 虚拟实验用的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法，测量频率特性用交流分析方法等但虚拟实验中也有些电路 指标的测试可使用多种方法，有些指标的测试需要一点技巧下面介绍几种常用测试方法 和测试技巧5.1 测量电压放大倍数1．直耦放大器测量直耦放大器的电压放大倍数用直流传输特性分析（TF分析）最方便，并能同时 求出电路输入电阻和输出电阻2.3.5 节中的例子求差动放大电路的电压放大倍数、输入 电阻和输出电阻用的就是这种方法注意这种方法只能用于分析直耦电路，不能分析阻容耦合电路2．阻容耦合放大器可用以下方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，可直接测出电压放大倍数 例：基本放大电路如图2.2.6所示，测量其电压放大倍数解：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，如图2.5.1 所示。
启动标尺测出它们的峰值V°=763.5mV,Vs=5mV，两者相除，得到电压放大倍数电53V(Out)Time图2.5.1 输入、输出波形图（2 ）进行交流分析运行后在Probe窗口中，执行Trace/Add Trace命令，选择V(Out)/ V(Vs:+ )作输出量显示出幅频特性如图2.5.2所示启动标尺测出在f =10kHz 处的电压放大倍数辺61Frequency图2.5.2幅频特性5.2测量输入电阻、输出电阻1.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TF分析)求出2•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，用标尺测出中频区的输 入电阻、输出电阻2 )设置瞬态分析，按照第一章1.2.5节和1.2.6节介绍的测试方法测出例：基本放大电路如图2.2.6所示，求输入电阻、输出电阻解：用设置交流分析的方法测量(1)进行交流分析后在Probe窗口中执行Trace/Add Trace命令选择V(Vs:+ ) /I( C1 )乍输出量显示出输入电阻的频率特性如图2.5.3所示启动标尺测出在f =10kHz 处的输入电阻€88.8 20K10KI10.000K1.0Hz 100HzV(Vs：+)/ I(C1)10KHz1.0MHz100MHz10 GHzFrequency图2.5.3输入电阻的频率特性(2 )将电路的输入端短路，负载开路，在输出端加一信号源/。
进行交流分析后， 在Probe窗口中，执行Trace/Add Trace命令，选择V (V°:+ )/I(C2 )作输出量，显 示出输出电阻的频率特性如图2.5.4所示启动标尺测出在f = 10kHz处的输出电阻〜1.78K 20K10K01.0Hz 100Hz 10KHz 1.0MHz 100MHz 10GHzV(V0:+)/ I(C2)Frequency图2.5.4输出电阻的频率特性5.3测量最大输出幅度、输出功率1•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率但这一方法不能用于有隔直电容的电路2•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瞬态分析后，根据输出功率的定义P = -1 Tv i dTo T 0 o o禾U用Probe中信号运算的功能可得到上述积分曲线在t等于周期T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。
例：互补对称功率放大器如图2.5.5所示求最大不失真输出幅度Vom、最大输出功 率Pom和电源提供的功率Pv解：分别用上述两种方法测量1)用直流扫描分析① 求最大不失真输出幅度vom进行直流(DC )扫描分析：设置输入信号VIN为变量，扫描范围为42 - +12V运 行后，得到如图2.5.6所示的电压传输特性曲线启动标尺，可读出最大不失真输出幅度 V ~6.5VOom0图2.5.5 互补对称功率放大器-12VV(Out)-8V-4V 0V 4VV(VIN:+)8V 12V图2.5.6 电压传输特性曲线② 求最大输出功率Pom和电源提供的功率Pv进行直流(DC)扫描分析，将X轴变量改为V(Out),将X轴刻度范围改为(0- 7V)Pv的定义，执行Trace/Add Trace命令后，在“Trace Expression"文本 框中键入"V( OUt)* 1( RL )/2"，得到P同理键入"ABS(V(VCC1:+ )* I(VCC1) /1.414)"，可得电源提供功率Pv曲线，如图2.5.7所示启动标尺可读出最大输出功率 P雄1.36W，此时电源提供的功率P产3.49W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Po曲线时，用电压乘以电流再除以2(即迈 远)电源电压 VCC ］和VCC2是直流量，所以在求PV曲线时只除以湮即可。
又因为VCC1和VCC2只在半个 周期有电流，当电路对称时，表达式ABS (V (VCC1:+ )* I ( VCC1) /1.414 )求出的是 两个电源的总功率V(Out)图2.5.7 PPV随V的变化曲线(2)用瞬态分析① 求最大不失真输出幅度vom将输入信号VIN的振幅设置为12V (电源电压)进行瞬态分析，得到电路的输出波 形然后将横轴改为输入变量V (VIN :+),得到电路的输入、输出特性曲线与图2.5.6 基本一致，启动标尺可读出最大不失真输出幅度/om~6.5V② 求最大输出功率Pom和电源提供的功率PV将输入信号VIN设置为振幅=6.5V (最大不失真输出幅度，频率=1kHz进行瞬态 分析，分析时间为：0~1ms(1个周期)，运行后，根据P的定义，执行Trace/Add Trace命令，在“Trace Expression"文 本框中键入输出功率的积分表达式S(V(Out)* I(RL)) *1000"，得到P的积分曲 线，如图2.5.8所示启动标尺读出在t=T (周期)二1ms时的值，即最大输出功率P°m ~1.16WO(表达式中乘以1000是因为P等于积分表达式除以周期T , T=1ms，所以要乘以 1000)Time图2.5.8 P。
的积分曲线同理，根据PV的定义在"Trace Expression'文本框中键入积分表达式V(VCC1:+ ) * I (VCC1)) *1000"，可得如图2.5.9所示的积分曲线启动标尺读出在t=1ms (周期) 时的值，即此时电源提供的功率包.74W用积分表达式算出的是一个电源提供的功率，两个电源提供的总功率v”3・48Wo-4.00-2.00S 0.2msS(V(VCC1:+)*I(VCC1)) *10000.4ms0.6msTime0.8ms1.0ms图2.5.9 的积分曲线5.4 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，如静态工作点等电路性能分析(Performanee Analysis)与参数扫描分析、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路各种性能指标的影响，依此来确定元件的参数值例：放大电路如图2.5.10所示，要求V「0时V°=0,求Re的取值PARAMETERS:Rc210k12VF吐Re3 =3k 0Cq3Vcc0-VoIQ1Q2> Re{Rval}Rc110kIbbkR 1 IRC3图2.5.10 放大电路解：用上述两种方法分析(1)用直流扫描分析。
① 将Re设置成全局变量｛Rval｝② 设置直流扫描分析在直流分析参数设置框中选Global Parameter作变量类型， "扫描变量”选为Rval，变量的变化范围：10~30k，步长：2k③ 运行后，得到V与Re的关系曲线如图2.5.11所示启动标尺测出Re=15k时， Vo=0VRval图2.5.11 V与Re的关系曲线(2 )用电路性能分析(Performanee Analysis)与参数扫描分析、瞬态分析相配合① 将Re设置成全局变量｛Rval｝② 输入信号Vin选正弦电压源，并将其振幅Vamp设置成0③ 对电路同时进行瞬态特性分析Transient Analysis)和参数扫描分析:Parametric Analysis)在参数分析对话框中将“扫描变量"选为Rval,变量的变化范围：10~30k, 步长：2 k④ 运行Pspice运行结束后屏幕上出现多批运行结果选择框，将其全部选入⑤ 在 Probe 窗口中执行 Trace/Performanee Analysis 命令，出现 Performanee Analysis对话框后，按“OK”按钮屏上出现电路性能分析窗口，该窗口与5robe窗口 类似，只是X轴变量变为Rval 了。
⑥ 执行Trace/Add Trace命令，选中特征函数Max(),再选输出变量V (Vo),则 屏上出现Max(V(Vo))与Rval的关系曲线如图2.5.12所示启动标尺测出Re=15k 时，V°=0V8K 12KMax(V(Vo))16K 20K 24KRval28K 32K图2.5.12 V°与Re的关系曲线5.5 测量具有滞回特性器件的传输特性测量传输特性一般用直流(DC)分析但直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例：迟滞比较器电路如图2.5.13所示，作出其电压传输特性图 2.5.13 迟滞比较器电路图解：(1 )输入信号选分段线性源，设置参数为T1=0s,V1 = -10V ;T2 = 1s,V2 = 10V ; T3=2s，V3 = -10V得一三角波形信号2 )设置瞬态分析运行后，将X轴变量改为V (VIN :+),即可得到如图2.5.14 所示的具有迟滞回环的传输特性，可以看出两个阈值电压分别为/t+ = 5V，V「=-5V20V20VV(VIN:+)1 nw0V图 2.5.14 迟滞比较器的传输特性nV(Out)_10V5.6 数/模混合电路的分析测量对于数/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3 种。
Pspice9 处理接口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AtoD和DtoA两类接口型等效子电路其中AtoD子。