05Pspice的电子测量的方法ppt课件

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1、第五章第五章用用OrCAD/Pspice测量测量电子电路的常用方法电子电路的常用方法中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD 在第三章中，按照电路特性分类介绍了用在第三章中，按照电路特性分类介绍了用PspicePspice分析分析电路的基本方法。一般来说，测量电子电路用的就是这些方电路的基本方法。一般来说，测量电子电路用的就是这些方法。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。但也有些电

2、路指标的测试可使用多种方法，有些指方法等。但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。技巧。用用OrCAD/PspiceOrCAD/Pspice测量电子电路的常用方法测量电子电路的常用方法 中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD一一 .测量电压放大倍数测量电压放大倍数 1 1直耦放大器直耦放大器 用直流传输特性分析用直流传输特性分析TFTF分析最方便，并能同时求出电分析最方便，并能同时求出电路输入电阻和输出电阻。路输入电阻和输出电阻。举例举例:

3、差动放大器差动放大器 注意该法只能用于分析直耦电路，不能分析阻容耦合电路。注意该法只能用于分析直耦电路，不能分析阻容耦合电路。2 2阻容耦合放大器阻容耦合放大器 可用以下方法测量阻容耦合放大器的电压放大倍数。可用以下方法测量阻容耦合放大器的电压放大倍数。（1 1设置瞬态分析。分析后，得到输出、输入的波形图，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。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 2设置交流分析。分析后，得到幅频特性，可直接测出设置交流分析。分析后，得到幅频特性，可直接测出电压放大倍数。电压放大倍数。中南民族大

4、学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD（2 2进行交流分析。运进行交流分析。运行后在行后在ProbeProbe窗口中，执窗口中，执行行Trace/Add TraceTrace/Add Trace命令，命令，选择选择V(Out)/V(Vs:+)V(Out)/V(Vs:+)作输作输出量。启动标尺测出中频出量。启动标尺测出中频处电压放大倍数。处电压放大倍数。举例举例:基本放大器基本放大器 解：用上述两种方法测试。解：用上述两种方法测试。（1 1进行瞬态分析。运行后得到输入输出波形。启动标尺测进行瞬态分析。运行后得到输入输出波形。启动标尺测出出VOVO、VSVS的峰值，

5、两者相除，得到电压放大倍数。的峰值，两者相除，得到电压放大倍数。0OutC110UVcc12VRb360kRL2kQ1Q2N2222VsRc2kC210U中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD二二 .测量输入输出电阻测量输入输出电阻 1 1直耦放大器直耦放大器 同测量电压放大倍数一起用直流传输特性分析同测量电压放大倍数一起用直流传输特性分析TFTF分析分析求出。求出。举例：差动放大器举例：差动放大器2 2阻容耦合放大器阻容耦合放大器 （1 1设置交流分析，得到输入电阻、输出电阻的频率设置交流分析，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

6、电阻、输出电阻。特性，用标尺测出中频区的输入电阻、输出电阻。（2 2设置瞬态分析，按照输入电阻、输出电阻的实际设置瞬态分析，按照输入电阻、输出电阻的实际测试方法测出。测试方法测出。中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD举例：求基本放大器的输入电阻、输出电阻。举例：求基本放大器的输入电阻、输出电阻。解：用设置交流分析的方法测量解：用设置交流分析的方法测量（1 1进行交流分析后，在进行交流分析后，在ProbeProbe窗口中，执行窗口中，执行Trace/Add TraceTrace/Add Trace命令，选择命令，选择V VVs:+Vs:+）/I/IC1

7、C1作输出量，显示出输入电阻的频率特性，启动标作输出量，显示出输入电阻的频率特性，启动标尺测出在尺测出在=10kHz=10kHz处的输入电阻处的输入电阻888.8W888.8W。（2 2将电路的输入端短路，负载开路，在输出端加将电路的输入端短路，负载开路，在输出端加一信号源一信号源VOVO。进行交流分析后，在。进行交流分析后，在ProbeProbe窗口中，窗口中，执行执行Trace/Add TraceTrace/Add Trace命令，选择命令，选择V VVO:+VO:+）/I/IC2C2作输出量，显示出输出电阻的频率特性。作输出量，显示出输出电阻的频率特性。启动标尺测出在启动标尺测出在=10

8、kHz=10kHz处的输出电阻处的输出电阻1.78KW1.78KW。中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD三三 .测量最大输出幅度、输出功率测量最大输出幅度、输出功率 1 1设置直流扫描分析设置直流扫描分析 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。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、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

9、或某一输出幅值下的功率。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。但这一方法不能用于有隔直电容的电路。中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD2 2设置瞬态分析设置瞬态分析 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，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。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瞬态分析后，根据输出功率的定义 利用利用ProbeProbe中信号运算的功能可得到上

10、述积分曲中信号运算的功能可得到上述积分曲线，在线，在t t 等于周期等于周期T T时刻曲线上的值，就是相应的功时刻曲线上的值，就是相应的功率值。率值。这一方法也适用于有隔直电容的电路。这一方法也适用于有隔直电容的电路。tivTPTd10ooo中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD举例：互补对称功率放大器如图所示。求最大不失真输出幅举例：互补对称功率放大器如图所示。求最大不失真输出幅度度VomVom、最大输出功率、最大输出功率PomPom和电源提供的功率和电源提供的功率PvPv。解：分别用上述两种方法测量解：分别用上述两种方法测量（1 1用直流扫描分析。

11、用直流扫描分析。求最大不失真输出幅度求最大不失真输出幅度VomVom。进行直流进行直流DCDC扫描分析：扫描分析：设置输入信号设置输入信号VINVIN为变量，扫描为变量，扫描范围为范围为-12-12+12V+12V。运行后，得。运行后，得到电压传输特性曲线。启动标到电压传输特性曲线。启动标尺，可读出最大不失真输出幅尺，可读出最大不失真输出幅度度Vom6.5VVom6.5V。Out0000Vin6.5VVcc112VRL16Q1R20.5kR10.5kQ2D1Vcc212VD2中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD 求最大输出功率求最大输出功率Pom和电

12、源提供的功率和电源提供的功率Pv。进行直流进行直流(DC)扫描分析，将扫描分析，将X轴变量改为轴变量改为V(Out)，将，将X轴刻度范围改为轴刻度范围改为(07V)。根据根据Po、Pv的定义，执行的定义，执行Trace/Add Trace命令后，在命令后，在“Trace Expression文本框中键入文本框中键入“V(Out)*I(RL)/2”，得到得到Po曲线。同理键入曲线。同理键入“ABS(V(VCC1:+)*I(VCC1)/1.414)”，可得电源提供功率，可得电源提供功率Pv曲线。启动标尺可读出最大输出功率曲线。启动标尺可读出最大输出功率Pom1.36W，此时，此时电源提供的功率电源

13、提供的功率Pv3.49W。注：由于功率的定义是有效值电压乘以有效值电流，而注：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曲线时，用电压乘以电流再除以2即可。电源电压即可。电源电压VCC1和和VCC2是直流量，所以在求是直流量，所以在求Pv曲线时只除以曲线时只除以1.414即可。又即可。又因为因为VCC1和和VCC2只在半个周期有电流，当电路对称时，只在半个周期有电流，当电路对称时，表达式表达式ABS(V(VCC1:+)*I(VCC1)/1.414)求出的是两个电源求

14、出的是两个电源的总功率。的总功率。中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD（2用瞬态分析。求最大不失真输出幅度Vom。将输入信号振幅设置为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V(VIN:+)，得到电路的输入、输出特性曲线，启动标尺可读出最大不失真输出幅度Vom6.5V。求最大输出功率Pom和电源提供的功率PV。将输入信号设置为振幅=6.5V，频率=1kHz。进行瞬态分析，分析时间为：01ms1个周期）。运行后，根据Po的定义，在“Trace Expression文本框中键入输出功率的积分表达式“S(V(Out(*I(RL)

15、*1000”，得到Po的积分曲线。启动标尺读出在t=T(周期)=1ms时的值，即最大输出功率Pom1.16W。（表达式中乘以1000是因为Po等于积分表达式除以周期T，T=1ms，所以要乘以1000）中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD同理，根据同理，根据PV的定义在的定义在“Trace Expression文本框中键入积分表达式文本框中键入积分表达式“SVVCC1:+）*IVCC1）*1000”，可得如图，可得如图2.5.9所示的积分曲所示的积分曲线。启动标尺读出在线。启动标尺读出在t=1ms周期时的值，即此周期时的值，即此时电源提供的功率时电源提

16、供的功率1.74W。用积分表达式算出的是一个电源提供的功率，两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个电源提供的总功率PV3.48W。中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD四四 .根据指标要求确定某元件的参数值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。这属于电路的设计方法，常用两种方法来完成。（1 1设置直流扫描分析：这种方法主要用来分析设置直流扫描分析：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。与直流有关的性能分析，如静态工作点等。（2 2电路性能分析电路性能分析Performanc

17、e AnalysisPerformance Analysis与与参数扫描分析、瞬态分析、交流分析、直流分析参数扫描分析、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。的影响，依此来确定元件的参数值。中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD举例：放大电路如图所示，要求举例：放大电路如图所示，要求Vi=0Vi=0时时VO=0VO=0，求，求ReRe的取值。的取值。解：用上述两种方法分析解：用上述两种方法分析（1 1用直流扫描分析。用直流扫描分析。将将ReRe设置

18、成全局变量设置成全局变量RvalRval。在直流扫描分析设置框在直流扫描分析设置框中中,选选Global ParameterGlobal Parameter作作变量类型，变量类型，“扫描变量选扫描变量选为为 R v a lR v a l，变 量 的 变 化 范，变 量 的 变 化 范围围:10:1030k30k，步长，步长:2k:2k。运行后，得到运行后，得到VOVO与与ReRe的的关系曲线，启动标尺测出关系曲线，启动标尺测出Re=15kRe=15k时，时，VO=0VVO=0V。Vo0000VCC12VRc210kRe33kRereVEE12VQ2Q3Rc312kRb21kRc110kVinQ

19、1PARAMETERS:Rb11k中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD（2用电路性能分析Performance Analysis与参数扫描分析、瞬态分析相配合。将Re设置成全局变量Rval。输入信号Vin选正弦电压源，并将其振幅Vamp设置成0。进行瞬态特性分析和参数扫描分析，在参数对话框中将“扫描变量选为Rval，变化范围：1030k，步长：2k。运行Pspice。在多批运行结果选择框，将其全部选入。在Probe窗口中执行Trace/Performance Analysis命令，出现对话框后，按“OK按钮。屏上出现电路性能分析窗口。执行Trace/

20、Add Trace命令，选中特征函数Max（），再选输出变量VVo），则屏上出现MaxVVo）与Rval的关系曲线，启动标尺测出Re=15k时，V0=0V。中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD五五 .测量具有滞回特性器件的传输特测量具有滞回特性器件的传输特性性 测量传输特性一般用直流测量传输特性一般用直流DCDC分析。但直分析。但直流分析不易作出迟滞回环。因此测量施密特触发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，将特性时应用瞬态分析

21、，在瞬态分析后，将X X轴变量轴变量改为输入变量即可。改为输入变量即可。中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD举例举例1 1：迟滞比较器电路如图所示，作出其电压传输特性。：迟滞比较器电路如图所示，作出其电压传输特性。解：（解：（1 1输入信号选分段线性源，设置参数为：输入信号选分段线性源，设置参数为：T1=0sT1=0s，V1=-10VV1=-10V；T2=1sT2=1s，V2=10VV2=10V；T3=2sT3=2s，V3=-10VV3=-10V。得一三角波形。得一三角波形信号。信号。Out000uA74132746+-V+V-OUTR420kR11

22、0kV215VR21kV115VD1R320kD2D1N750Vi中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD（2 2设置瞬态分析。运行后，将设置瞬态分析。运行后，将X X轴变量改为轴变量改为V(VIN:+)V(VIN:+)，即，即可得到具有迟滞回环的传输特性，可以看出两个阈值电压分可得到具有迟滞回环的传输特性，可以看出两个阈值电压分别为别为VT+=5VVT+=5V，VT-=-5VVT-=-5V。中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD 举例举例2 2：555555定时器组成的施密特触发器定时器组成的施密特触发器 （3

23、 3电压传输特性。在瞬态电压传输特性。在瞬态分析后，点选分析后，点选V VVOVO并将并将X X轴轴变量改为变量改为V VViVi：+），即可得），即可得到电压传输特性。到电压传输特性。（4 4输入正弦信号输入正弦信号(振幅振幅=5V=5V，频率频率=1kHz)=1kHz)，观看输出波形。，观看输出波形。Vo00Vcc+5VR110K555D12345678GNDTRIGGEROUTPUTRESETCONTROLTHRESHOLDDISCHARGEVCCRL1GViC10.01u （1 1绘制电路图。输入信号选分段线性源，设置参数为：绘制电路图。输入信号选分段线性源，设置参数为：T1=0sT1

24、=0s，V1=0VV1=0V；T2=1sT2=1s，V2=5VV2=5V；T3=2sT3=2s，V3=0VV3=0V。得一三角波信。得一三角波信号。号。（2 2进行瞬态分析，得到输入输出波形。启动标尺测出阈值进行瞬态分析，得到输入输出波形。启动标尺测出阈值电压电压VT+VT+、VT-VT-的值。的值。中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD六六 .数数/模混合电路的分析测量模混合电路的分析测量 对于数对于数/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接口型节点3 3种。种。Pspice9

25、Pspice9处理接口型节点的基本方法是为数字逻辑单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元库中的每一个逻辑单元同时配备AtoDAtoD和和DtoADtoA两类接口型等效子电路。两类接口型等效子电路。其中其中AtoDAtoD子电路的作用是将模拟信号转换成数字信号，子电路的作用是将模拟信号转换成数字信号，DtoADtoA子电路则子电路则相反。在分析数相反。在分析数/模混合电路时，模混合电路时，Pspice9Pspice9会根据电路的具体情况自动会根据电路的具体情况自动插入一个或多个接口型子电路，以实现数字和模拟两类信号之间的转换。插入一个或多个接口型子电路，以实现数

26、字和模拟两类信号之间的转换。所以数所以数/模混合电路的分析与数字电路的分析基本相同。模混合电路的分析与数字电路的分析基本相同。为了适应不同的分析要求，每个为了适应不同的分析要求，每个AtoDAtoD和和DtoADtoA子电路模型均分为子电路模型均分为4 4个个级别，设置方法是双击逻辑单元符号，在出现的参数设置框中的一项名级别，设置方法是双击逻辑单元符号，在出现的参数设置框中的一项名为为IO-LEVELIO-LEVEL的参数栏中键入的参数栏中键入1 1、2 2、3 3或或4 4。该参数内定值为。该参数内定值为1 1。中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD

27、000HILOVoCpCr7416113456210791413121115CLRABCDCLKENTENPLOADQAQBQCQDRCODSTM3R110R210k131211109876534DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0AGNDOUTREF10VCLKDSTM18位D/A转换器举例：计数器与举例：计数器与A/DA/D转换器组成的阶梯波发生器如转换器组成的阶梯波发生器如 图所示，分析各点波形。图所示，分析各点波形。中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD 解解1 1设置脉冲信号设置脉冲信号 时钟脉冲时钟脉冲CPCP：选用时钟信号源：

28、选用时钟信号源DigClockDigClock，参数设，参数设置为置为OFFTIME=0.05msOFFTIME=0.05ms，ONTIME=0.05msONTIME=0.05ms。清零脉冲清零脉冲CrCr：选用基本信号源符号：选用基本信号源符号STIM1STIM1。参数。参数设置为：设置为：COMMAND1COMMAND1：0s 1 0s 1 COMMAND2 COMMAND2：0.1ms 0 0.1ms 0 COMMAND3 COMMAND3：0.2ms 1 0.2ms 1 （2 2各逻辑单元的接口模型级别均采用内定值。各逻辑单元的接口模型级别均采用内定值。（3 3进行瞬态分析。分析时间：

29、进行瞬态分析。分析时间：0 04ms4ms，运行后，运行后，在在ProbeProbe窗口下执行窗口下执行Trace/Add TraceTrace/Add Trace命令后，命令后，用光标依次点选用光标依次点选CrCr、CPCP、QAQA、QBQB、QCQC、QDQD、V VUoUo即可得到各输入输出端的波形。即可得到各输入输出端的波形。中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD七七.电路特性随元器件参数变化曲线的作法电路特性随元器件参数变化曲线的作法 可用下述方法作出电路性能指标随某一元器件参数的变可用下述方法作出电路性能指标随某一元器件参数的变化关系：化

30、关系：（1 1用直流扫描分析用直流扫描分析DC SweepDC Sweep）。该功能主要用来分析与）。该功能主要用来分析与直流有关的性能指标，如静态工作点等。直流有关的性能指标，如静态工作点等。（2 2用参数扫描分析与用参数扫描分析与AC AC 分析、分析、DC DC 分析、瞬态分析等中的分析、瞬态分析等中的一种或几种联合使用，可分析参数变化对电路各种性能指标一种或几种联合使用，可分析参数变化对电路各种性能指标的影响。的影响。（3 3用电路性能分析在用电路性能分析在Performance AnalysisPerformance Analysis与与2 2中的分析方法相结合，可将任一电路参数设置

31、为中的分析方法相结合，可将任一电路参数设置为X X坐标的变量，坐标的变量，从而得到电路特性随某一元器件参数的变化曲线。从而得到电路特性随某一元器件参数的变化曲线。中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD举例：带自举的举例：带自举的OTLOTL功率放大器如图所示功率放大器如图所示.分析分析1 1RpRp选多大，静态时选多大，静态时Vk=Vcc/2Vk=Vcc/2。00KVoAQ2Q3Rc680Re51RL50RPRpR15.1kC2500uC120uCe50uVcc12VVi20mvR2150C3500uD2D1PARAMETERS:14.746KQ1中南

32、民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD分析步骤如下：分析步骤如下：调用调用Capture绘制好电路图。绘制好电路图。将将Rp设置成全局变量设置成全局变量 Rp。方法是双击。方法是双击Rp的阻值，在出的阻值，在出现的现的“Display Properties设置框中，将其值设置为设置框中，将其值设置为Rp。然后调出然后调出PARAM符号，双击该符号，在元器件属性编辑器符号，双击该符号，在元器件属性编辑器中，按中，按New按钮，在新增属性框中键入按钮，在新增属性框中键入Rp并按并按OK按钮。按钮。这样设置的参数这样设置的参数Rp称为全局参数。称为全局参数。对电

33、路进行直流扫描分析。选择对电路进行直流扫描分析。选择Globai Parameter变量类变量类型，变量名为型，变量名为Rp，扫描范围为，扫描范围为5k到到30k，步长为，步长为1k。运行后，选择运行后，选择VK作输出变量，即得到作输出变量，即得到VK与与Rp的的关系曲线，从图中可以很容易地看出当关系曲线，从图中可以很容易地看出当Rp=14.746kW时时VK=VCC/2=6V。中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD分析分析2 2）：选）：选Rp=14.746KRp=14.746K，温度从，温度从-50C0-50C0变化到变化到+100C0+100C0

34、时，时，静态静态VKVK值的变化曲线。值的变化曲线。分析步骤：分析步骤：按照上述方法，对电路进行按照上述方法，对电路进行DC SweepDC Sweep分析。在分析。在DC SweepDC Sweep设置对话框中选择设置对话框中选择TemperaTempera变量类型，扫描范围为变量类型，扫描范围为-50-50到到+100+100，步长为，步长为2525，LinearLinear扫描类型。扫描类型。运行后，选择运行后，选择V VK K作输出变量，即得到作输出变量，即得到V VK K与温度与温度的关系曲线，如图的关系曲线，如图3 3所示。可见当温度从所示。可见当温度从-50C0-50C0变化到变

35、化到+100 C0+100 C0时，时，VkVk的静态值从的静态值从6.8V6.8V变化到变化到5.38V5.38V。中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD分析分析3 3）：选）：选Rp=14.746KRp=14.746K，分析，分析RpRp从从10k10k变化到变化到20k20k时，电时，电路的频率特性。路的频率特性。分析步骤：分析步骤：VsVs选交流电压源，振幅选交流电压源，振幅=10 mV=10 mV。将将RpRp设置成设置成RpRp。对电路同时进行交流分析和参数扫描分析。在参数对电路同时进行交流分析和参数扫描分析。在参数分析对话框中将分析对话框

36、中将“扫描变量选为扫描变量选为RpRp，变量的变化范围定为，变量的变化范围定为10k10k20k20k，步长为，步长为2k2k。运行运行PspicePspice。运行结束后屏幕上出现多批运行结果。运行结束后屏幕上出现多批运行结果选择框，按选择框，按“OKOK按。按。在常规的在常规的ProbeProbe窗口中选窗口中选V VVoVo作输出变量，可得作输出变量，可得到分析结果如图到分析结果如图4 4所示。所示。2 2用参数扫描与其他分析方法相配合用参数扫描与其他分析方法相配合中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD上图的分析结果是上图的分析结果是:当当RpR

37、p取上述规定的取上述规定的6 6个值时的频率特性，个值时的频率特性，X X轴变量是频率。如果想得到频带宽度与轴变量是频率。如果想得到频带宽度与RpRp的关系曲线或中的关系曲线或中频放大倍数与频放大倍数与RpRp的关系曲线，即将的关系曲线，即将X X轴变量变为轴变量变为RpRp，可进行，可进行电路性能分析：电路性能分析：作完步骤作完步骤后在后在ProbeProbe窗口中执行窗口中执行Trace/Performance Trace/Performance AnalysisAnalysis命令，出现对话框后，按命令，出现对话框后，按“OKOK按钮。屏上出现电按钮。屏上出现电路性能分析窗口与路性能分析

38、窗口与ProbeProbe窗口类似，窗口类似，X X轴变为轴变为RpRp）在电路性能分析窗口中执行在电路性能分析窗口中执行Trace/Add TraceTrace/Add Trace命令，调命令，调用特征函数用特征函数BandwidthBandwidthV VVOVO），），3 3），得到电路的），得到电路的3dB3dB带宽带宽与与RpRp的关系曲线。的关系曲线。调用特征函数调用特征函数MaxMax（V VVoVo）/V/VVinVin：+）得到电路）得到电路的电压放大倍数与的电压放大倍数与RpRp的关系曲线。的关系曲线。3 3用电路性能分析用电路性能分析(Performance Analys

39、is)(Performance Analysis)中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD分析分析:将将Q1Q1的模型参数的模型参数BFBF即即设置成变量，变化范围定设置成变量，变化范围定为为5050200200，对电路同时进行交流分析，对电路同时进行交流分析AC Sweep AC Sweep AnalysisAnalysis和参数扫描分析和参数扫描分析Parametric Parametric AnalysisAnalysis）。在）。在ProbeProbe窗口中执行电路性能分析命令，窗口中执行电路性能分析命令，调用特征函数调用特征函数MaxMax（V

40、 VVoVo）/V/VVinVin：+）得到电）得到电路的中频电压放大倍数与路的中频电压放大倍数与的关系曲线。的关系曲线。分析分析4 4）：三极管）：三极管Q1Q1的的变化对电路中频增益的影响。变化对电路中频增益的影响。中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD分析分析5 5）：输入为正弦信号时，在输出基本不失真的情况）：输入为正弦信号时，在输出基本不失真的情况下输入信号的最大幅度是多少？下输入信号的最大幅度是多少？分析：将输入正弦信号分析：将输入正弦信号VsVs的振幅的振幅VampVamp设置成全局变量设置成全局变量 Vamp Vamp，同时进行参数扫描

41、分析、瞬态分析和电，同时进行参数扫描分析、瞬态分析和电路性能分析，得到如图路性能分析，得到如图8 8所示的分析结果，可见当所示的分析结果，可见当Vamp=39.304mVVamp=39.304mV时，时，VoVo进入非线性区，此时进入非线性区，此时Vo=5.6694VVo=5.6694V。中南民族大学生物医学工程学院 电子技术教研室 喻胜辉电子电路电子电路CADCAD结论：结论：通过以上例子可以看出，用通过以上例子可以看出，用OrCAD/PSpice9OrCAD/PSpice9可以很方便地描绘出各种电路性能电路与元器件可以很方便地描绘出各种电路性能电路与元器件参数的关系曲。特别是它的电路性能分析具有很参数的关系曲。特别是它的电路性能分析具有很强的功能，它能把电路中的各种参数设置成变量，强的功能，它能把电路中的各种参数设置成变量，并在分析结果中将该变量变换成并在分析结果中将该变量变换成X X轴变量加以显轴变量加以显示，使其电路特性随元器件参数变化的关系一目示，使其电路特性随元器件参数变化的关系一目了然。所以它在电路设计特别是优化设计中得到了然。所以它在电路设计特别是优化设计中得到广泛的应用。广泛的应用。