实验一电子电路PSPICE程序辅助分析一Word文档下载推荐.docx
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(1)用鼠标单击“开始”按钮,再在“程序”项中打开Schematics程序(单击Schematics)则屏幕上出现Schematics程序主窗口如图1-2所示。
图1-2
(2)选择菜单中Draw|GetNewPart项或单击图标工具栏中“
”图标,弹出如图1-3所示的元件浏览窗口PartBrowser。
图1-3
(3)在PartName编辑框中输入元件名称。
此时,在Description信息窗口中出现该元器件的描述信息,这里我们先输入BJT名称Q2N2222。
(如果不知道元器件名称,可以单击Libraries,打开库浏览器LibraryBrowser,在Library窗口中单击所需元件相应的库类型,移动Part窗口中右侧滚动条,单击列表中的元器件,在Description中查看描述信息,判断所选器件是否需要,若是,则单击OK关闭LibraryBrowser,此时,PartBrowser对话窗的PartName编辑框中显示的即为选中的元器件。
(4)单击Place,将鼠标箭头移出PartBrowser窗口。
这时箭头处出现该元器件符号。
(5)移动箭头将元器件拖到合适的位置,若需要,可以用快捷键Ctrl+R或Ctrl+F旋转或翻转符号(也可用菜单项Edit|Rotate或Edit|Flip来完成)。
(6)单击鼠标左键,将元器件放置在页面上。
此时,BJT出现在原理图页面上。
如果需要可继续单击左键,放置多个同类元器件,它们的标号自动排序。
(7)单击右键结束放置操作。
(8)用鼠标单击PartName编辑框,将焦点移回PartName编辑框中。
(9)重复(3)到(7)的步骤。
将其它元器件,如电阻(R)、电容(C)、电源(VDC)、地(EGND)和信号源(VSIN)放置在页面上。
为突出输出端,我们在输出端放置了BUBBLE符号(用于与其它电路连接的符号)。
(10)元器件放置完后,单击Close关闭PartBrowser窗口。
还有另一种放置元器件的方法:
如果知道所用元器件的名称可以不打开PartBrowser窗口,直接在“
”中输入源器件名称并按Enter键,将元器件调出,放置在页面上。
如果想删除不需要的元器件,可以用鼠标单击选中该元器件(元器件符号变成红色),然后选择菜单项Edit|Cut就可以将元件删除(也可用键盘上的Delete键删除)。
2、画电路连线
(1)选择菜单Draw|Wire或点击“
”图标,此时鼠标箭头变成一只笔。
(2)将笔尖移到元件引脚端点击左键,再将笔尖移到要连接的另一元件引脚端单击左键,则完成一根连线的连接。
(3)重复第
(2)步画完所有连线。
(4)单击右键,取消画线状态。
3、为放大电路重要节点加标号
(1)双击Rc到BJT集电极间的连线,弹出Label对话框(也可以通过选择菜单项Edit|Label打开)。
(2)在编辑栏中填Vc,然后单击OK确认返回。
此时,在连线附近出现Vc标号。
如果没有必要,这一步可以不做。
(二)编辑修改源器件标号和参数
1、用鼠标点击要编辑修改的元件符号,符号变成红色表示被选中。
假设选中负载电阻RL。
2、选择菜单项Edit|Attributes…或在元件符号上双击鼠标左键,弹出如图1-4所示的属性编辑对话框。
这里打开了电阻的属性对话框。
3、单击需要编辑的属性行(属性行前有*号的属性在此不能修改),在Name和Value编辑框中分别显示属性名称和该属性的值。
假设选中Value(大写字母表示属性名)属性行。
图1-4
4、编辑修改Value编辑框中的值。
这里我们将1K改为4K。
5、单击SaveAttr,保存修改后的值。
这时可以看到Value=4K(如果在Value和Name编辑框中输入新的属性名和值,则可增加一条新的属性。
)
6、重复(3)(4)(5),编辑修改其它属性值。
如,将负载电阻的PKGREF的值改为RL。
7、单击OK按钮确认所作的修改,关闭属性编辑对话框。
这时,图中的负载电阻标号成为RL、阻值等于4K。
图1-5
8、重复
(1)到(7)步,将其它元器件标号和参数改为图1-1所示的值。
其中BUBBLE符号定义的标号为Uo。
(有源器件的参数(如ß
等)不能在属性编辑对话框中修改),必须在模型对话框(ModelEditor)中修改。
注意,信号源参数的设置稍微复杂些。
在信号源的属性编辑对话框中,可以看到属性较多,其中正弦信号的幅值VAMPL、频率FREQ和失调电压VOFF(也是正弦信号的直流基准电压)必须设定确定的值。
为了进行交流分析还需设定交流幅值AC。
此例题中我们设置VAMPL=10mV,FREQ=1k,VOFF=0,AC=10mV。
另外也可以直接在电路图上双击元件参数值,弹出图1-5的设置属性值(SetAttributeValue)对话框,单独修改参数值。
元件标号也可用类似的方法单独修改。
到此为止,我们已得到图1-1所示的电路图。
(三)保存画好的电路图
1、选择菜单项File|Save,弹出保存文件对话框。
2、选定保存文件的路径。
3、在文件名编辑框中输入文件名(注意,文件名不能用中文),如test_1。
4、单击保存按钮。
(四)设置分析功能
根据PSPICE分析功能可以知道:
(1)要进行直流工作点分析(BiasPointDetall);
(2)要进行瞬态分析(Transient);
(3)要进行交流分析(ACSweep)。
下面我们来设置这些分析功能。
1、选择菜单项Analysis|Setup…或相应的图标,弹出如图1-6所示的分析设置对话框Analysissetup。
2、用单击BiasPointDetall左边的小方格开关选项,使小方格中显示“
”(此时表示对应的分析功能有效),选中该选项,PSPICE仿真时将BJT的静态电压、电流值及其它有关参数存入输出文件(.out)中以备查看。
工作点分析功能设置完毕。
图1-6
图1-7
3、单击瞬态分析设置按钮Transient...,又弹出如图1-7所示的瞬态分析设置对话框Transient。
该对话框包括瞬态分析(TransientAnalysis)和傅立叶分析(FourierAnalysis)设置两部分。
在此,我们只设置瞬态分析。
4、将终结时间(FinalTimes)设为2ms。
该参数决定了瞬态分析时间的长度。
(PSPICE仿真时将自动将起始时间定为0,并且采用内部时间步长(TimeSetp)计算,仿真过程不断调整时间步长的值。
设置StepCeiling的值可以限制内部时间步长的最大值;
No-PrintDelay参数决定显示瞬态波形的起始时间。
5、单击OK回到图1-5所示的对话框,此时Transient...按钮左边小方格内显示“
”,瞬态分析设置完毕。
6、单击交流分析设置按钮ACSweep...,弹出交流扫描分析和噪声分析设置对话框ACSweepAnalysisandNoiseAnalysis,如图1-8所示。
该对话框包括三个内容设置:
扫描类型(ACSweepType)、扫描参数(SweepParameters和噪声分析(NoiseAnalysis)。
ACSweepType用来确定以什么步进方式对频率进行扫描;
SweepParameters用来设置扫描频率范围和点数。
这里我们不做噪声分析。
图1-8
7、在ACSweepType选项中选择Decade方式。
(Linear:
线性扫描、Octave:
倍频程变化扫描、Decade:
十倍频程变化扫描)。
这样曲线的水平坐标将是对数频率坐标。
8、在SweepParamenters中设置Pts/Decade=101(每十倍频程101个点)、StartFreq=1、EndFreq=100Meg。
频率扫描范围可以根据分析结果判断是否合适、不合适可以重新设置。
9、单击OK回到图1-6所示的对话框。
此时ACSweep...按钮左边小方格内显示“
”,交流分析设置完毕。
10、三个分析功能都已设置完毕,单击Close按钮关闭AnalysisSetup对话框。
(五)仿真
选择菜单项Analysis|Simulate或图标“
”,开始仿真,运行过程如下:
1、进行电路连接规则检查。
若有错,则自动停止仿真,打开信息观察框MicroSimMessageViewer,显示错误信息。
2、建立网表文件(.cir)。
若有错则停止仿真,打开MicroSimMessageViewer,显示错误信息。
由于电路图是以test_1文件名保存的,所以网表文件为test_1.cir。
3、调用PSPICE仿真程序进行仿真分析,仿真结果的文字信息存入输出文件(.out)。
本例题结果存入“test_1.out”和“test_1.dat”文件中。
4、仿真结束。
如果设置了ACSweep、DCSweep或Transient分析功能。
则调用波形后处理程序Probe。
以上过程均自动完成。
(六)用Probe程序观测仿真结果波形
1、启动Probe程序,打开Probe主窗口如图1-9所示。
本例仿真结束后自动打开Probe程序窗口。
图1-9
图1-10
2、在图1-10对话框(若只设置了其中的一种分析类型,不弹出此窗口)中选择分析类型。
本例设置了AC和Transient,我们单击Transient先观察瞬态分析结果。
这时屏幕上出现波形显示框,其横坐标为时间(Time)。
3、在图1-9中选择菜单项Trace|Add或相应图标,弹出如图1-11所示的添加曲线对话框AddTraces。
4、从窗口中选择V(Uo),在TraceExpression编辑行出现选中的V(Uo)。
(TraceExpression编辑行的使用非常灵活,后面我们还将看到它的灵活使用。
图1-11
图1-12
5、单击OK,此时波形显示框便显示Uo的电压波形。
(仿真前可在Schematics窗口中的原理图上用Markers菜单项的功能或点击图标“
”,在所关心的节点或支路上进行标注,进入Probe后自动显示标注点的波形。
假如我们对Uo进行了电压标注,则不需要在图1-11中选择Uo,就可以显示Uo的电压波形。
6、选择菜单项Plot|AddPlot,添加一个波形显示框。
7、重复第(3)步,AddTraces对话框中添加输入电压V(Ui:
+)。
8、单击图1-11中AliasName选项,在AddTraces对话框中显示电路所有节点和支路电流,寻找并选中V(Ui:
9、单击OK返回,此时上面的波形显示框便显示出输入电压Ui的波形。
最后,输入Ui,输出Uo的波形如图1-12所示。
图中SEL>
>
指明当前活动显示框是哪一个。
在做完第(4)步后直接做第(8)、(9)步,可以将Ui、Uo显示在同一个波形显示窗口中。
这里由于输入波形幅值比较小,与输出波形在同一坐标中显示不利于观察,所以添加了一个显示框。
(七)用Probe程