[精品]实验二直流工作点分析和直流扫描分析

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1、实验二直流工作点分析和直流扫描分析一、实验目的（1）学习使用PSPICE软件，熟悉它的工作流程，即绘制电路图、元件类别的选择及其参数的赋值、分析类型的建立及其参数的设置、Probe窗II的设置和分析的运行过程等。（2）学习用PSPICE进行直流工作点分析和直流扫描分析的操作步骤。二、实验原理概耍在“电路”课屮已经学过，对于电阻电路，可以用直观法（支路电流法、节点电压法、回路电流法）列写电路方程，求解电路中齐个电压和电流。PSPICE软件是采用节点电压法对电路进行分析的。使用PSPICE软件进行电路的计算机辅助分析时，首先在capture环境下

2、编辑电路，用PSPICE的元件符号库绘制电路图并进行编辑、存盘。然后调用分析模块、选择分析类型，就可以“自动”进行电路分析了。需要强调的是，PSPICE软件是采用节点电压法“自动”列写节点电压方程的，因此，在绘制电路图时，一定要有参考节点（即接地点）。此外，一个元件为一条“支路"（branch）,耍注意支路（也就是元件）的参考方向。对于二端元件参考方向定义为正端子指向负端子。直流工作点分析是指在给定了直流电源的情况卜，分析电路上各节点电压与各支路电流的数值。进行直流工作点分析时，PSpice会将电路屮的电容开路，电感短路，对各个信号源取其直流

3、电平值，然后用迭代的方法计算电路的直流偏置状态。直流工作点分析又称为OP分析。直流扫描分析是指将电路屮某一参数作为输入变量（称为自变量），以某一个电压或电流为输出变量（称为参变量），对H变量在其变化范围内的每一个取值，计算输出变量的变化情况。直流扫描分析在分析放大器的转移特性、逻辑门的高低逻辑阈值等方而有很大作用。直流扫描分析简称DC分析。三、实验设备个人计算机、OrCAD/PSpice9.2软件。四、实验内容(-)求解图2・1所示电路各节点电压和各支路电流。R21(J)Idc12AR1R3(J)Idc24A图2-1操作步骤如下：1、绘制电路

4、图：(1)启动Oreadcapture,新建工程Project,选项框选择AnalogorMixedA/Do在下一页面类型选择为createablankprojecto(2)在PageEditor窗口上点击Place/Part或右侧快捷键。(3)首先增加常用库，点击AddLibrary,将常用库添加进来。本例需添加Analog(包含电阻、电容等无源器件)，Source(包含电压源、电流源等电源器件)。在和应的库中选取电阻R,电流源IDC。点取Place/Ground选取O/Source以放置零节点(每个电路必须有一个零节点)。(4)移动元器件

5、到适当位置，右键单击器件进行适当旋转，点击Place/Wire或快捷键将电路连接起來如图2-1所示。(5)双击元器件或相应参数修改名称和值。(6)保存原理图。2、仿真(1)点击Pspice/NewSimulationProfile,输入名称(例如输入DC1)；(2)在弹出的窗口屮，选择BasicPoint分析类型进行模拟仿真分析。(3)点击PSpice/Run(快捷键Fl1)或工具栏和应的按钮。(4)如原理图无错误，则显示PSpiceA/D窗口。在本例中未设置其它分析，窗口无显示内容，关闭该窗口。(5)在原理图窗口中点击vUlllidwl-工

6、具栏按钮，图形显示各节点电压和各元件电流值(该工具栏仅用于直流分析)如图2・2所示：3、杳看.out文件(view/ompiKfile)(SCHEIATIClPAGE1)ooovjuo你MB2lijloowlJ24.00W1「丄14•o图2-2(二)对图2・3电路进行以卜•两方面的分析：1、直流工作点分析，即求各节点电压和各元件电压和电流。2、直流扫描分析，即当电压源VS1的电压在U〜12V之间变化时，求负载电阻Ri冲电流I(Rl)随电压源VS1的变化曲线。N1IS2◎-1AIPRINTAIs11AVS1•oR2W2VS21

7、0VR4Wz3IS5◎-3A④冷32AIS4◎-2A礎47VXZS35V图2-3操作步骤如下：1、绘制电路图2、仿真(1)直流工作点分析：(步骤如上所述)（2）直流扫描分析：A）单击PSpice/EditSimulationProfile,打开分析类型对话框，以建立分析类型。在Analysistype栏选取“DCSweep”，Options选项屮采用默认PrimarySweep,在右边选项中，对图三电路设置为：“Sweepvariable"选择"VoltageSource"，‘'Name"输入“Vsl"；"SweepType"选择“Linea

8、r"；“Start，'输入“（F,“End”输入T2",“Increment"输入“0.5”。B）运行PSPICE的仿真计算程序，进行直流扫描分析。C）打开PSpi