模擬電子學(xué)

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)晶體管放大器的仿真實(shí)驗(yàn)步驟(一)電路原理圖輸入

1、啟動(dòng)OrCAD/Capture選擇“開(kāi)始”→“程序”→“OrCAD9.2”→“Capture”，以進(jìn)入Capture的工作環(huán)境2、創(chuàng)建新項(xiàng)目執(zhí)行File/New/Project命令在Name框中鍵入欲建立項(xiàng)目的名稱(如：Amplifier)在Location框中鍵入該項(xiàng)目的保存路徑(如：E:\0221033)在CreateaNewProjectUsing復(fù)選框中選擇AnalogorMixed-SignalCircuit單擊“OK”出現(xiàn)“CreatePspiceProject”對(duì)話窗口在Createbaseuponanexistingproject復(fù)選框中選擇simple.opj單擊“OK”3、電路原理圖編輯

在項(xiàng)目管理器中，依次雙擊“DesignResources”、“Amplifier.dsn”、“Schematic1”、“Page1”自動(dòng)進(jìn)入原理圖編輯器界面刪除原理圖編輯區(qū)左邊的多余符號(hào)，方法是：用鼠標(biāo)對(duì)準(zhǔn)欲刪區(qū)域左上角，按下鼠標(biāo)左鍵不放。將鼠標(biāo)移至欲刪區(qū)域右下角，防開(kāi)鼠標(biāo)左鍵按鍵盤(pán)Del鍵放置晶體管符符號(hào)執(zhí)行P1ace/Part命令在“Libraries”列表框框中選擇“BIPOLAR”在“Part”列表框框中選擇“Q2N2222”單擊“OK””將晶體管移至至合適位置，，按鼠標(biāo)左鍵鍵按ESC鍵以以結(jié)束繪制元元器件狀態(tài)放置電阻符號(hào)號(hào)執(zhí)行P1ace/Part命令在“Libraries”列表框框中選擇“ANALOG”在“Part”列表框框中選擇“R”單擊“OK””將電阻R移至至合適位置，，按鼠標(biāo)左鍵鍵按ESC鍵以以結(jié)束繪制元元器件狀態(tài)放置電容符號(hào)號(hào)執(zhí)行P1ace/Part命令在“Libraries”列表框框中選擇“ANALOG”在“Part”列表框框中選擇“C”單擊“OK””將電容C移至至合適位置，，按鼠標(biāo)左鍵鍵按ESC鍵以以結(jié)束繪制元元器件狀態(tài)放置直流電源源符號(hào)執(zhí)行P1ace/Part命令在“Libraries”列表框框中選擇“SOURCE”在“Part”列表框框中選擇“VDC”單擊“OK””將直流源VDC移至合適適位置，按鼠鼠標(biāo)左鍵按ESC鍵以以結(jié)束繪制元元器件狀態(tài)放置激勵(lì)電源源符號(hào)執(zhí)行P1ace/Part命令在“Libraries”列表框框中選擇“SOURCE”在“Part”列表框框中選擇“VSIN””單擊“OK””將激勵(lì)源VSIN移至合合適位置，按按鼠標(biāo)左鍵按ESC鍵以以結(jié)束繪制元元器件狀態(tài)放置地符號(hào)執(zhí)行P1ace/Ground命令令在“Libraries”列表框框中選擇“SOURCE”在“Symbol”列列表框中選擇擇“0”單擊“OK””將地符號(hào)0移移至合適位位置，按鼠標(biāo)標(biāo)左鍵按ESC鍵以以結(jié)束繪制元元器件狀態(tài)元器件間的電電連接執(zhí)行P1ace/Wire命令將光標(biāo)移至互互連線的起始始位置處，點(diǎn)點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵鍵移動(dòng)鼠標(biāo)，互互連線出現(xiàn)在互連線終點(diǎn)點(diǎn)，單擊鼠標(biāo)標(biāo)左鍵繼續(xù)移動(dòng)鼠標(biāo)標(biāo)，以繪制下下一段互連線線單擊鼠標(biāo)右鍵鍵，選擇EndWire子命令，，結(jié)束互連線線繪制將R1修改為為Rb將鼠標(biāo)對(duì)準(zhǔn)R1，雙擊鼠鼠標(biāo)左鍵，出出現(xiàn)“DisplayProperties”窗口在“Value”欄填入入“Rb”單擊“OK””將R1值由1k修改為560k將鼠標(biāo)對(duì)準(zhǔn)R1值1k，，雙擊鼠標(biāo)左左鍵，出現(xiàn)““DisplayProperties”窗窗口在“Value”欄填入入“560k”單擊“OK””修改改其其余余元元件件屬屬性性參參數(shù)數(shù)將R2修修改改為為Rc將R3修修改改為為RL，，100k將C1、、C2值值修修改改為為10u將V1修修改改為為Vcc，，6V將V2修修改改為為Vi，，VOFF=0，，VAMP=20m，，F(xiàn)REQ=1k電路路原原理理圖圖保保存存執(zhí)行行File/Save命命令令(二二)電電路路的的仿仿真真(瞬瞬態(tài)態(tài)分分析析)1、、建立立電電路路網(wǎng)網(wǎng)表表執(zhí)行行PSpice/CreateNetlist命命令令2、、仿真真參參數(shù)數(shù)類(lèi)型型設(shè)設(shè)置置執(zhí)行行PSpice/EditSimulationProfile命令令在Maximumstep欄欄，，填填寫(xiě)寫(xiě)0.01ms點(diǎn)擊擊““確確定定””按按鈕鈕在AnalysisType欄欄，，選選擇擇TimeDomain(Transient)在Startsavingdata欄欄填填寫(xiě)寫(xiě)0ms在Runto欄欄填填寫(xiě)寫(xiě)10ms3、、放放置置儀器器探頭頭執(zhí)行行PSpice/Markers/VoltageLevel命命令令將電壓壓探探頭頭拖拖至至輸入入端端Vi、、輸輸出出端端RL處處按ESC鍵鍵，，以結(jié)結(jié)束束儀儀器器探頭頭放置置4、、運(yùn)運(yùn)行行仿仿真真分析析程程序序執(zhí)行行PSpice/Run命令令屏幕幕上上出出現(xiàn)現(xiàn)PSpice仿真真分析析窗窗口口5、、波波形形測(cè)測(cè)量量執(zhí)行行Trace/Cursor/Display命命令令點(diǎn)擊擊分析析窗窗口口左左下下角角““V(C2:2)””，，選擇擇輸輸出出端端C2與與RL連連接接處處的的輸出出電壓壓波波形形執(zhí)行行Trace/Cursor/Peak命命令令，，測(cè)測(cè)量量標(biāo)標(biāo)尺尺定定位位于于輸出出波形形頂頂峰峰執(zhí)行行Plot/Label/Mark命命令令，，顯顯示示輸輸出出波波形形頂頂峰峰標(biāo)標(biāo)尺尺坐坐標(biāo)標(biāo)第一一位位置置坐坐標(biāo)標(biāo)為為頂頂峰峰處處時(shí)時(shí)間間數(shù)數(shù)值值第二二位位置置坐坐標(biāo)標(biāo)為為頂頂峰峰處處電電壓壓數(shù)數(shù)值值執(zhí)行行Trace/Cursor/Trough命命令令，，測(cè)測(cè)量量標(biāo)標(biāo)尺尺定定位位于于輸出出波形形谷谷底底執(zhí)行行Plot/Label/Mark命命令令，，顯顯示示輸輸出出波波形形谷底底標(biāo)尺尺坐坐標(biāo)標(biāo)第一一位位置置坐坐標(biāo)標(biāo)為為谷谷底底處處時(shí)時(shí)間間數(shù)數(shù)值值第二二位位置置坐坐標(biāo)標(biāo)為為谷谷底底處處電電壓壓數(shù)數(shù)值值輸出出峰峰峰峰值值以以及及系統(tǒng)統(tǒng)增增益益將頂峰峰處處電電壓壓數(shù)數(shù)值值與與谷谷底底處處電電壓壓數(shù)數(shù)值值相相減減，，得得到到輸出出波波形形峰峰峰峰值值Vopp=0.813576-(-1.6407)=2.4543V輸出出波波形形峰峰峰峰值值Vopp與輸入入波波形形峰峰峰峰值值Vipp相除除，，得得到到系系統(tǒng)統(tǒng)放放大大增增益益Av=Vopp/Vipp=2.4543V/40mV=61(三三)電電路路的的仿仿真真(交交流流分分析析)1、、更換換激激勵(lì)勵(lì)信信號(hào)號(hào)源源刪除電壓儀探頭、信號(hào)號(hào)源VSIN執(zhí)行Place/Part命命令，放置置信號(hào)源VAC在“Libraries””列表中選選擇SOURCE在“PART”列列表中選選擇VAC單擊“OK”將V1修改改為Vi、、20mVac、0Vdc2、建立電路網(wǎng)網(wǎng)表執(zhí)行PSpice/CreateNetlist命令令3、仿真參數(shù)類(lèi)型設(shè)置執(zhí)行PSpice/EditSimulationProfile命令A(yù)nalysisType欄選擇ACSweep/NoiseACSweepType欄選擇Logarithmic及DecadeStart欄填寫(xiě)寫(xiě)0.1HzEnd欄填填寫(xiě)100MegHzPoints/Decade填寫(xiě)100點(diǎn)擊“確定定”按鈕4、運(yùn)行仿仿真分析程序執(zhí)行PSpice/Run命令屏幕上出現(xiàn)現(xiàn)PSpice仿真分析窗口5、系統(tǒng)增益頻頻率特性分析執(zhí)行Trace/AddTrace命令在AddTraces對(duì)話話窗口TraceExpression欄欄填寫(xiě)V[Q1:c]/V[Vi:+]，輸出幅度與輸入幅度之之比即為增益Av隨隨信號(hào)頻率率變化的關(guān)關(guān)系單擊“OK”按鈕標(biāo)尺工具執(zhí)行Trace/Cursor/Display命令標(biāo)尺對(duì)準(zhǔn)Av曲線中頻點(diǎn)執(zhí)行Trace/Cursor/Peak命令令在中頻點(diǎn)處標(biāo)標(biāo)記位置坐坐標(biāo)執(zhí)行Plot/Label/Mark命令第一為中頻頻處頻率fO=3.9811kHz第二為中頻頻處放大倍倍數(shù)Avo=57.151測(cè)量低半功功率點(diǎn)頻率率fL向左拖動(dòng)十十字標(biāo)尺，，對(duì)準(zhǔn)0.707倍倍中頻放大大倍數(shù)處(約40.554)，即低半半功率點(diǎn)標(biāo)記低半功功率點(diǎn)處坐坐標(biāo)執(zhí)行Plot/Label/Mark命令第一為低半半功率點(diǎn)頻頻率fL=5.3757Hz第二為fL處放大倍數(shù)數(shù)Av=40.554測(cè)量高半功功率點(diǎn)頻率率fH向右拖動(dòng)十十字標(biāo)尺，，對(duì)準(zhǔn)0.707倍倍中頻放大大倍數(shù)處(約40.249)，即高半半功率點(diǎn)標(biāo)記高半功功率點(diǎn)處坐坐標(biāo)執(zhí)行Plot/Label/Mark命令第一為高半半功率點(diǎn)頻頻率fH=25.119MHz第二為fH處放大倍數(shù)數(shù)Av=40.2496、輸入阻抗頻率特性分析仿真起始頻頻率重新設(shè)設(shè)定執(zhí)行Simulation/EditProfile命令將Start欄由0.1Hz改為1Hz單擊“確定定”按鈕運(yùn)行仿真程序執(zhí)行Simulation/Run命命令執(zhí)行Trace/AddTrace命令在AddTraces對(duì)話話窗口TraceExpression欄欄填寫(xiě)V[Vi:+]/I[Vi]，，激勵(lì)源輸出電壓與與電流之比比即為放大大器系統(tǒng)輸輸入阻抗Ri單擊“OK”按鈕標(biāo)尺工具執(zhí)行Trace/Cursor/Dislay命令測(cè)量低半功功率點(diǎn)fL處Ri向右拖動(dòng)十十字標(biāo)尺，，對(duì)準(zhǔn)低半半功率點(diǎn)fL處(約5.3280Hz)標(biāo)記低半功功率點(diǎn)處坐坐標(biāo)執(zhí)行Plot/Label/Mark命令第一為低半半功率點(diǎn)頻頻率fL=5.3280Hz第二為fL處輸入阻抗抗Ri=4.2228k測(cè)量中頻點(diǎn)點(diǎn)fO處Ri向右拖動(dòng)十十字標(biāo)尺，，對(duì)準(zhǔn)測(cè)量量中頻點(diǎn)fO處(約3.9954kHz)標(biāo)記中頻點(diǎn)點(diǎn)處坐標(biāo)執(zhí)行Plot/Label/Mark命令第一為中頻頻點(diǎn)頻率fO=3.9954kHz第二為fO處輸入阻抗抗Ri=2.9838k測(cè)量高半功功率點(diǎn)fH處Ri向右拖動(dòng)十十字標(biāo)尺，，對(duì)準(zhǔn)測(cè)量量高半功率率點(diǎn)fH處(約25.029MHz)標(biāo)記高半功功率點(diǎn)處坐坐標(biāo)執(zhí)行Plot/Label/Mark命令第一為高半半功率點(diǎn)頻頻率fH