EDA电路仿真.docx
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EDA电路仿真
EDA电路仿真
一、PSpice直流仿真实践
1.直流电路如图所示，试求节点电压V
（2）。
电路描述文件如下：
1006070108
R1126
R2236
R3346
R4456
R5506
R6106
I11025
I24525
I34350
.DCI102525
.PRINTDCV
（2）
.PLOTDCV
（2）
.PROBE
.OP
.END
仿真分析的结果可在File-BrowseOutput菜单下观看。
下面就是结果：
I1V
（2）
0.000E+005.000E+01
2.500E+01-5.000E+01
可以看出，当I1为25A时，节点电压v
（2）=-50V。
这一结果也可以在图形后处理程序（Probe）中查看。
如图1-1：
图1-1节点电压V
（2）的波形图
2.电路如图所示，试验证基尔霍夫电流、电压定律。
（试证明，流入节点0的电流代数和为零；节点0，1，2，3，0构成的回路电压降代数和为零。
）
电路描述文件如下：
1006070108
R1128
R2124
R3236
R4102
R5343
R6403
IS403
VS3016
.DCVS01616
.PRINTDCI（R4）I（VS）I（R6）I（IS）
.PRINTDCV（0,1）V（1,2）V（2,3）V（3,0）
.PLOTDCI（R4）I（VS）I（R6）I（IS）
.PLOTDCV（0,1）V（1,2）V（2,3）V（3,0）
.OP
.END
程序运行结果如下：
节点0处的电流如下：
VSI（R4）I（VS）I（R6）I（IS）
0.000E+000.000E+00-1.500E+00-1.500E+003.000E+00
1.600E+011.500E+00-5.667E+001.167E+003.000E+00
节点0，1，2，3，0构成的回路电压降如下：
VSV（0,1）V（1,2）V（2,3）V（3,0）
0.000E+000.000E+000.000E+000.000E+000.000E+00
1.600E+01-3.000E+00-4.000E+00-9.000E+001.600E+01
节点0处电流代数和为:
I（R4）+I（VS）+I（R6）+I（IS）=1.5A-5.667A+1.167A+3A=0A
节点0，1，2，3，0构成的回路电压降代数和为：
V（0,1）+V（1,2）+V（2,3）+V（3,0）=-3V-4V-9V+16V=0V
故基尔霍夫电流、电压定律在电路中成立。
3.非线性电路如图所示，其中非线性电阻的电阻大小和温度的关系为
，求在27度、38度和50度时电路节点电压V
（2）。
电路描述文件如下：
1006070108
R1123K
R2104K
R320ROMD1K
V1105
.MODELROMDRES（R=0.8*1TC1=0.8*0.02TC2=0.8*0.005）
.TEMP273850
.DCV1LIST05
.PRINTDCV
（2）
.END
程序运行结果如下：
1006070108****DCTRANSFERCURVESTEMPERATURE=27.000DEGC
******************************************************************************
V1V
（2）
0.000E+000.000E+00
5.000E+001.053E+00
1006070108****TEMPERATURE-ADJUSTEDVALUESTEMPERATURE=38.000DEGC
******************************************************************************
****RESISTORS
R3
R8.528E+04
******************************************************************************
V1V
（2）
0.000E+000.000E+00
5.000E+004.830E+00
1006070108****TEMPERATURE-ADJUSTEDVALUESTEMPERATURE=50.000DEGC
******************************************************************************
****RESISTORS
R3
R3.541E+05
******************************************************************************
V1V
（2）
0.000E+000.000E+00
5.000E+004.958E+00
4.如图所示直流电路中的RL可变，试问RL为何值时它吸收的功率为最大，此最大功率为多少?
电路描述文件如下：
1006070108
R1123
R2106
RL20{rr}
IS015
.PARAMrr=10
.DCLINPARAMrr11001
.PRINTDCW（RL）
.PROBE
.END
程序运行结果如下：
rrW（RL）
1.000E+009.000E+00
2.000E+001.488E+01
3.000E+001.875E+01
4.000E+002.130E+01
5.000E+002.296E+01
6.000E+002.400E+01
7.000E+002.461E+01
8.000E+002.491E+01
9.000E+002.500E+01
1.000E+012.493E+01
1.100E+012.475E+01
1.200E+012.449E+01
1.300E+012.417E+01
1.400E+012.382E+01
1.500E+012.344E+01
1.600E+012.304E+01
1.700E+012.263E+01
1.800E+012.222E+01
1.900E+012.181E+01
2.000E+012.140E+01
2.100E+012.100E+01
2.200E+012.060E+01
2.300E+012.021E+01
2.400E+011.983E+01
2.500E+011.946E+01
2.600E+011.910E+01
2.700E+011.875E+01
2.800E+011.841E+01
2.900E+011.807E+01
3.000E+011.775E+01
3.100E+011.744E+01
3.200E+011.713E+01
3.300E+011.684E+01
3.400E+011.655E+01
3.500E+011.627E+01
3.600E+011.600E+01
3.700E+011.574E+01
3.800E+011.548E+01
3.900E+011.523E+01
4.000E+011.499E+01
4.100E+011.476E+01
4.200E+011.453E+01
4.300E+011.431E+01
4.400E+011.410E+01
4.500E+011.389E+01
4.600E+011.369E+01
4.700E+011.349E+01
4.800E+011.330E+01
4.900E+011.311E+01
5.000E+011.293E+01
5.100E+011.275E+01
5.200E+011.258E+01
5.300E+011.241E+01
5.400E+011.224E+01
5.500E+011.209E+01
5.600E+011.193E+01
5.700E+011.178E+01
5.800E+011.163E+01
5.900E+011.148E+01
6.000E+011.134E+01
6.100E+011.120E+01
6.200E+011.107E+01
6.300E+011.094E+01
6.400E+011.081E+01
6.500E+011.068E+01
6.600E+011.056E+01
6.700E+011.044E+01
6.800E+011.032E+01
6.900E+011.021E+01
7.000E+011.009E+01
7.100E+019.984E+00
7.200E+019.877E+00
7.300E+019.771E+00
7.400E+019.668E+00
7.500E+019.566E+00
7.600E+019.467E+00
7.700E+019.370E+00
7.800E+019.275E+00
7.900E+019.181E+00
8.000E+019.090E+00
8.100E+019.000E+00
8.200E+018.912E+00
8.300E+018.826E+00
8.400E+018.741E+00
8.500E+018.658E+00
8.600E+018.576E+00
8.700E+018.496E+00
8.800E+018.417E+00
8.900E+018.340E+00
9.000E+018.264E+00
9.100E+018.190E+00
9.200E+018.117E+00
9.300E+018.045E+00
9.400E+017.974E+00
9.500E+017.905E+00
9.600E+017.837E+00
9.700E+017.770E+00
9.800E+017.704E+00
9.900E+017.639E+00
1.000E+027.575E+0
在ADD_TRACE命令下键入W（RL），然后调用CURSOR命令中的max命令可以找到最大值并标记。
图1-2电阻RL变化时的功率
RL=9Ω时它吸收的功率为最大，此最大功率为25W。
二、电路的交流分析（AC分析）
1.RLC串联电路如图所示，试求电路的幅频特性和相频特性，频率特性，复阻抗的相频特性。
电路描述文件如下：
1006070108
v110ac1
l11210mh
r123200
c1301uf
l21410mh
r245100
c2501uf
l31610mh
r36750
c3701uf
l41810mh
r48920
c4901uf
.acdec1025hz250meghz
.probe
.end
在ADD_TRACE命令下键入V（3）,VP（3）,V（5）,VP（5）,V（7）,VP（7）,V（9）,VP（9）得到电路的幅频特性和相频特性。
复阻抗频率特性观测在ADD_TRACE命令下键入分别表示阻抗模的表达式V
（1）/I（R1）、V
（1）/I（R2）、V
（1）/I（R3）、V
（1）/I（R4）。
复阻抗的相频特性观测在ADD_TRACE命令下键入分别表示阻抗角的表达式VP
（1）/IP（R1）、VP
（1）/IP（R2）、VP
（1）/IP（R3）、VP
（1）/IP（R4）。
如下图：
图2-1V（3）的幅频特性和相频特性
图2-2V（5）的幅频特性和相频特性
图2-3V（7）的幅频特性和相频特性
图2-4V（9）的幅频特性和相频特性
图2-5V
（1）/I（R1）的幅频特性和相频特性
图2-6V
（1）/I（R2）的幅频特性和相频特性
图2-7V
（1）/I（R3）的幅频特性和相频特性
图2-8V
（1）/I（R4）的幅频特性和相频特性
2.在图示电路中，已知
，Xc=500Ω,XL=1000Ω,RL=2000Ω,
f=50HZ,求电流
。
注意：
Pspice中所有的元件都必须是用元件的大小表示，不用阻抗表示。
所以必须先计算电感大小和电容大小。
，
电路描述文件如下：
1006070108
vs10ac100
l1133.185
l2023.185
c1126.37uf
c2036.37uf
rl232k
.acdec1025hz250meghz
.printaci（rl）
.end
程序运行结果如下：
1006070108
****ACANALYSISTEMPERATURE=27.000DEGC
******************************************************************************
FREQI（rl）
2.500E+011.061E-01
3.147E+011.353E-01
3.962E+011.354E-01
4.988E+011.063E-01
6.280E+018.325E-02
7.906E+016.972E-02
9.953E+016.192E-02
1.253E+025.731E-02
1.577E+025.453E-02
1.986E+025.283E-02
2.500E+025.177E-02
3.147E+025.111E-02
3.962E+025.070E-02
4.988E+025.044E-02
6.280E+025.028E-02
7.906E+025.018E-02
9.953E+025.011E-02
1.253E+035.007E-02
1.577E+035.004E-02
1.986E+035.003E-02
2.500E+035.002E-02
3.147E+035.001E-02
3.962E+035.001E-02
4.988E+035.000E-02
6.280E+035.000E-02
7.906E+035.000E-02
9.953E+035.000E-02
1.253E+045.000E-02
1.577E+045.000E-02
1.986E+045.000E-02
2.500E+045.000E-02
3.147E+045.000E-02
3.962E+045.000E-02
4.988E+045.000E-02
6.280E+045.000E-02
7.906E+045.000E-02
9.953E+045.000E-02
1.253E+055.000E-02
1.577E+055.000E-02
1.986E+055.000E-02
2.500E+055.000E-02
3.147E+055.000E-02
3.962E+055.000E-02
4.988E+055.000E-02
6.280E+055.000E-02
7.906E+055.000E-02
9.953E+055.000E-02
1.253E+065.000E-02
1.577E+065.000E-02
1.986E+065.000E-02
2.500E+065.000E-02
3.147E+065.000E-02
3.962E+065.000E-02
4.988E+065.000E-02
6.280E+065.000E-02
7.906E+065.000E-02
9.953E+065.000E-02
1.253E+075.000E-02
1.577E+075.000E-02
1.986E+075.000E-02
2.500E+075.000E-02
3.147E+075.000E-02
3.962E+075.000E-02
4.988E+075.000E-02
6.280E+075.000E-02
7.906E+075.000E-02
9.953E+075.000E-02
1.253E+085.000E-02
1.577E+085.000E-02
1.986E+085.000E-02
2.500E+085.000E-02
三、电路的暂态分析（TRAN分析）
1．微分电路如图所示，是观察在改变电容参数下的输入信号和输出信号V
（2）的波形图。
电容参数分别为0.1F、0.5F、1F。
vs10pwl（03232.01040）
电路描述文件如下：
1006070108
vs10pwl（03232.01040）
r1201
.paramcc=0.1
c112{cc}
.stepparamcclist0.10.51
.tran0.0110
.printtranv
（2）
.probe
.end
根据程序运行结果对不同电容参数时的输出电压v
（2）进行比较如表3-1。
表3-1不同电容参数下输出信号V
（2）
0.1
0.5
1
5.000E-01
-2.220E-16
0.000E+00
0.000E+00
1.000E+00
-6.217E-17
0.000E+00
0.000E+00
1.500E+00
0.000E+00
0.000E+00
0.000E+00
2.000E+00
0.000E+00
0.000E+00
0.000E+00
2.500E+00
-1.865E-02
-1.127E+00
-1.836E+00
3.000E+00
-9.796E-05
-4.034E-01
-1.108E+00
3.500E+00
-5.195E-07
-1.484E-01
-6.730E-01
4.000E+00
-2.652E-09
-5.285E-02
-4.056E-01
4.500E+00
-1.399E-11
-1.929E-02
-2.458E-01
5.000E+00
-9.943E-29
-7.144E-03
-1.496E-01
5.500E+00
0.000E+00
-2.540E-03
-9.012E-02
6.000E+00
0.000E+00
-9.408E-04
-5.484E-02
6.500E+00
0.000E+00
-3.345E-04
-3.304E-02
7.000E+00
0.000E+00
-1.239E-04
-2.011E-02
7.500E+00
0.000E+00
-4.405E-05
-1.211E-02
8.000E+00
0.000E+00
-1.631E-05
-7.372E-03
8.500E+00
0.000E+00
-5.801E-06
-4.442E-03
9.000E+00
0.000E+00
-2.148E-06
-2.703E-03
9.500E+00
0.000E+00
-7.639E-07
-1.629E-03
1.000E+01
0.000E+00
-2.778E-07
-9.864E-04
在ADD_TRACE命令下键入V1（VS），V
（2）,得到在不同电容参数下输入信号和输出信号V
（2）的波形图。
如下所示:
图3-1电容参数是0.1F时输入信号和输出信号V
（2）的波形图
图3-2电容参数是0.5F时输入信号和输出信号V
（2）的波形图
图3-3电容参数是0.5F时输入信号和输出信号V
（2）的波形图
2．二阶电路如图所示。
电容器有初始电压10V，当电阻分别是0.5kΩ、2kΩ、2.5kΩ时，观察电容器上电压、电感上电压和电阻两端的电压暂态响应。
电路描述文件如下：
1006070108
c101uic=10v
l201
.paramrr=0.5k
r12{rr}
.stepparamrrlist0.5k2k2.5k
.tran0.1m30muic
.printtranv（c）v（l）v（r）
.probe
.end
根据程序运行结果对不同电阻时，电容器上电压、电感上电压和电阻两端的电压暂态响应进行比较如表3-2。
表3-2不同电阻时电容器上电压、电感上电压和电阻两端的电压暂态响应比较
TIME/s
R=0.5KΩ
R=2KΩ
R=2.5KΩ
V（C）/V
V（C）/V
V（C）/V
V（L）/V
V（L）/V
V（L）/V
V（R）/V
V（R）/V
V（R）/V
1.50E-03
2.79E+00
5.65E+00
6.18E+00
-6.96E-01
-1.16E+00
-9.21E-01
3.49E+00
6.81E+00
7.10E+00
3.00E-03
-4.20E+00
1.99E+00
2.95E+00
-4.94E+00
-1.03E+00
-7.21E-01
7.36E-01
3.02E+00
3.67E+00
4.50E-03
-2.29E+00
5.91E-01
1.40E+00
-7.08E-01
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