电子电路分析与设计实验报告学院计算机与电子信息学院专业电子信息工程班级电信11-1 姓名 张*儒 学号 11034030139指导教师 张 涛 实验报告评分： 直流扫描分析一、 实验目的1、掌握直流扫描分析的各种设置和方法二、 实验内容1、绘出下面电路图，利用直流扫描(DC Sweep)来验证二极管的V-I特性曲线■ ~1OVdc^^ ¥ D1步骤：(1) 、作出电路图，进行直流扫描扫描分析设置主扫描变量为电压 源Vi,由-110V开始扫描到10V，每隔0.01V记录一点；查看二极管流过的 电流曲线I (D1)400A0A-120V -100V -80V -60V -40V -20V -0V 20VI(D1)V_Vi-十十十I-4IT'1/ I IJ—I 1—I I IT-400A(2) 、现在调整横轴与纵轴坐标以便观察门坎电压值请选 Plot\Axis Settings...功能选 项或直接 X 轴坐标刻度上双击左键来打开 Axis Settings 对话框请把 X Axis 页内 Data Ranges 栏下的 User Defined 值设为 0-2V,请把 Y Axis 页内 Data Rangs 栏下的 User Defined 值设为0-5A。
查看二极管电流I (DI)2.5A0A0V 0.4V 0.8V 1.2V 1.6V 2.0VI(D1)V_Vi+-I_T―__j_ iT i―r一丄____1 IT i ―iI i i r—r厂iiI IFT I I r—ri —+i —T~T-卜i-r(3) 、再如上面的操作将X轴坐标刻度值设为T01V到-99V，将纵坐标调整为-5A到1A,查 看二极管电流I(D1),可见其雪崩电压约为100V0A-100.5V-100.0VV_Vi-99.5V-99.0V-2.5A-5.0A-101.0VI(D1)2、绘出下面电路图，利用直流扫描分析（DC Sweep）的来验证晶体三极管的Vce-Ib 输出特性曲线步骤：1）电压源VI和电流源II的元件属性默认都为0以下扫描类型均为Linear扫描2）设置主扫描参数在 Options 栏内勾选 Primary Sweep 选项，设置主扫描变量为电压 源Vi,由0V开始扫描到4V,每隔0.01V记录一点3）设置副扫描参数 在Opt ions栏内勾选Secondary Sweep选项，设 置副扫描变量为电流源I1,由0A开始扫描到0.5mA,每隔0.1mA记录一点。
或者在 Value List 中设置为 0 0.1m 0.2m 0.3m 0.4m 0.5m 也可100mA50mA0VIC(Q1)1.0V2.0VV_V13.0V4.0V4）进行仿真分析，查看集电极电流IC （Q1）0A卜！卜！-50mA5）启动光标来测量坐标值由曲线上，大致可以看出在放大区内三极管放大系数0为1.55AI)0 = )AIB元件名称元件库说明VDCLibrary/Pspice/Sourse.olb直流电压源IDCLibrary/Pspice/Sourse.olb直流电流源Q2N2222Library/Pspice/Bipolar.olb三极管3、一 BJT互阻放大电路如图所示设NPN型硅管2N3904的放大系数卩=100，电路参 数为：RC=500Q，R f=10kO, VCC=12V分析：1）当温度在-30°C到+50°C的情况下,如果反馈电阻Rf从10 k0到50 kQ之间变化时, 每隔10K记录一点，三极管集电极电流IC的变化情况如何步骤： 进入仿真环境中，绘出所示电路，并设置好参数特别是要选择参数元件 （PARAMETERS）,设置自定义变量｛rr｝1 ）、在直流扫描分析中设置对温度的扫描，同时在参数扫描中设置变量 rr 不同的取值， 仿真后得集电极电流IC。
由图中看到温度在-30°C到+50°C的情况下，Rf取不同值时，集 电极电流IC的变化情况30 … -20IC(Q3)-10-010203040 50TEMP4、共射极放大电路如下图所示设BJT的型号为2N3904 （卩=50）试用PSPICE程序 作如下的分析：（1）求Q点；（2）作温度特性分析，观察当温度在-30度〜+70度范围 内变化时，BJT的集电极电流IC的变化范围R55.1k*1?1RL?VOFFVAMPFRE Q步骤：进入 Schematics 主窗口，绘出图所示电路将 Bf 的值改为 501)设置直流工作点分析(Bias Poin t Det ail),仿真后在输出文件中得到静态工作点：1 =B(33.15 ) mA, I = ( 1.433 ) mA, V = ( 7.380 ) VC CE12VC2Q101IB1nR6I：CR310k0R23.3kOV7.380VOVOAOV12.00V1.687mA1.400mA286.8uA1.400mA2.5J6V33.15iuA253.6uA1.433mA^FREQ = 1 OK(2) 设置直流扫描分析(DC Sweep)，对温度进行-30°C〜+70°C的线性扫描。
在Probe窗口中 得到Ic随温度变化的曲线所示由图中看出温度在-30C〜+70C变化时，集电极电流由(1.2724 ) mA 变到(1.4855 ) mA1.5mATEMP5、电路图如下图所示，三极管参数为Is=5xlO - 15A, 0二100 , R = 100 Q, V二50V F bb ' AF要求：(1) 、若其它参数不变，为使得I □ 2mA，应调节V = ?CQ1 B(2) 、若其它参数不变，为使得1 ，应调节R二？CQ1 b(3) 、若其它参数不变，为使得电阻Rb上功率为21 uW,调节Rb=?(4) 、若其它参数不变,为使得I □ 2mA，应调节R二？CQ1 CVb1VRb10koutQ1Vcc10VQ2N2923步骤：1、绘制电路图对电源Vb直流扫描,仿真后，显示I 波形，启动标尺，在I □ 2mACQ1 CQ1时，V 二(928.571mV )b5.0mA2.5mA0A... - ■■! ■■'0VIC(Q1)0.5VV_V51.0V1.5V2、其它参数不变，对电阻Rb直流扫描，仿真后，显示Icqi波形，启动标尺，在CQl 2mA 时，电阻 Rb =( 13・043k)。
5.0mA: : I: : :i1……r : : I :…一一_2.5mA: : I: : :1-1……1: : I: :一…一:(13一 043K,2一 0009m)0A4KIC(Q1)6K8K10K12K 14K 16Krr3、其它参数不变，对电阻Rb直流扫描，仿真后，显示Rb功率波形，启动标尺，在Rb 功率为21 uW 时，电阻 Rb =( 3.6440k )°(Rb 功率表达式是I(Rb)・(V(Rb:l)-V( Rb:2))10uW30uW6.0K8.0K4.0KV( Rb:1)- V ( Rb:2))2.0K□I( Rb) ——::::::丄—二720uW4、其它参数不变’对电阻Rc直流扫描’仿真后’显示Icqi波形’启动标尺’在IC(Q1)rr三、实验心得本次直流扫描分析实验，由于这一次主要进行的是pspice的直流扫描分析仿真实验， 所以在开始建工程文件时要注意确保建立的是仿真文件，而且在设置仿真参数时也要设置正 确，否则会导致仿真不准确，最后是要会看仿真后的图标，因为有一些数据是要靠看仿真图 表才可以算出来的，所以提高了我的动脑分析能力，受益良多。