基于Pspice的两种RC电路分析.docx

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基于Pspice的两种RC电路分析

基于Pspice的两种RC电路分析

摘要本文是基于Pspice9.1软件对两种结构的RC电路进行仿真。

对两种电路的静态、瞬

态以及幅频响应分别进行了详细分析。

一方面熟悉Pspice9.1软件的操作；另一方面也加深对RC

电路的理解。

关键字PspiceRC电路仿真

1RC低通电路

1.1RC低通电路原理

RC低通电路结构如图一所示,

«—〔.I—«•

*R+

♦丄V图一

1.1.1静态分析

当输入UI为直流电压时，因为电容C的隔直作用，电压Uo=Ul，电路中电流为零。

1.1.2幅频响应

当输入UI为交流信号时，

-=氏=111

亠—庄—i+j倔L

期力1

令VRC=旳用=1J21CRC

1.1.3瞬态分析

当UI为一阶跃信号时，对应的是RC电路的零状态响应。

分析零状态响应实际就是分析电路的充电过程。

Uo=Ui-Uie-/RC=Ui（1/）

时间常数=RC

当t=时，Uo=63.2%Ui

1.2RC低通电路仿真

1.2.1静态分析仿真

静态仿真电路如图三所示，输入V1为3V直流电压源，电阻R1=1K电容3=100n

R1

-——

1k

2C1

+V13X/dc^=---

-~r100n

1

辛图三

仿真设置如图四所示，Analysistype为BiasPoint;

电路静态仿真结果如图五所示

1.2.2幅频响应仿真

幅频响应仿真电路如图六所示，输入V1为3V交流电压源，电阻R1=1K电容ci=ioon

仿真设置如图七所示，Analysistype为ACSweep,ACSweepTyp起始频率为1Hz、结束频率为1MHz、观察点数为100;

输入V1为VPWL压源，电源设置如图十所示，电阻R1=1K电容C1=100n；

.-1Z屮坯冲內FilterIrSpice▼Help

Reference

Value

AC

DC

T1

T10

T2

TS

T4

TS

T6

T7

TB

T9|V1

V10

V2

VS

VI

VPWL

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3j

图十

仿真设置如图所示，Analysistype为TimeDomain,起始时间为0S结束时间为5MS;

SimulationSettings-SHUNTAI

lataCollectiun

ZncludeFilLes

Options

GarterdLAnalysis

ProbeWindow

LibrariesStimililuE

An&lysistype：

|Tim@DomainCTransii▼|

Options

RuntopJlSEeconds

QIGeneralSettings

□MeattCarloi/WorstC&;_ParametricSwa«p

Iemperature（^weep）

~StveBl&sFflint

Lo^dBiFoi/nt

Startsavingdata|0seconds

-Tr

Muimuffistep|seconds

Skiptheinitialtransientbiaspointcaloil：

.tputFileOptions.

确左I取消I应用⑷]帮助]

图十

电路瞬态分析仿真结果如图十二所示，当时间为0.1MS=RC时，Uout=63.2%Uin=1.89V。

图十二

2RC高通电路

2.1RC高通电路原理

RC高通电路结构如图十三所示;

图十三

2.1.1静态分析

当输入UI为直流电压时，因为电容C的隔直作用，电压Uo=0,电路中电流为零。

2.1.2幅频响应

当输入UI为交流信号时,

Au

1-j

/L=1/27E/?

C

Au

■/=A时U1=0507

RC高通电路幅频响应曲线如图十四所示。

201gA|/dB|

0

"Hz

2.1.3瞬态分析

RC高通电路的零状态响应

-/RC

当UI为一阶跃信号时，对应的是

Uo=Uie

时间常数=RC

当t=时，U°=36.8%Ui

2.2RC高通电路仿真

2.2.1静态分析仿真

静态仿真电路如图十五所示，输入V1为3V直流电压源，电阻R1=1K电容Ci=i00n

C1

I1IPI

100n

+V1R1

3Vdc-^^<

51k

2

*图十五

仿真设置如图十六所示，Analysistype为BiasPoint;

电路静态仿真结果如图十七所示。

C1

222幅频响应仿真

幅频响应仿真电路如图十八所示，输入V1为3V交流电压源，电阻R1=1K电容C1=100n

C1

图十九

图二十

223瞬态分析仿真

瞬态分析仿真电路如图二十一所示;

C1

R1=1K电容3=ioon

输入V1为VPWL压源，电源设置如图二十二所示，电阻

Reference

Value

AC

DC

T1

T10

T2

T3

T4

T5

T6

T7

TB

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V1

V10

V2

V3

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VPWL

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Help

YJ也1竺卡“呼空匕Filter|?

Spicfi

图二十二

仿真设置如图二十三所示，Analysistype为TimeDomain,起始时间为0S、结束时间为5MS;

SimulationSettings-SHUNTAI

电路瞬态分析仿真结果如图二十四所示，当时间为0.1MS=RC时，Uout=36.8%Uin=1.1V。

图二十四

3结论

此次仿真实践，首先基于理论知识，对RC低通电路和RC高通电路的静态、幅频响应以及瞬态分别进行了分析，并得出相应结果；然后通过Pspice9.1软件对两种电路进行仿真，仿

真结果与理论计算值基本符合。