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基于Pspice光发射机驱动电路的仿真分析
作者：张玲丽
来源：《数字通信》2013年第06期
摘要：根据发光二极管（LED）和双异质结激光器（DHLD）的Pspice等效子电路程序，将它们做成新的元件嵌入Pspice A/D 8.0电路仿真平台中。利用该平台对各种光发射机的光驱动回路进行模拟，证明用光电子器件的等效电路模型来模拟光电集成回路的可行性和便利性。
关键词：
发光二极管；双异质结激光器；模拟仿真
中图分类号：TM133文献标识码：A文章编号：10053824（2013）06003703
0引言
如今，光纤通信已成为大容量通信的必然选择。光纤通信系统（由光发射机、光纤线路和光接收机组成）将成为未来国家信息基础设施的支柱。过去由于没有光电集成回路（OEIC）计算机辅助设计技术[1]，无法对存在大量光电集成回路的光发射机和光接收机进行有效的电
路级模拟，所以光纤通信领域的研究主要集中在对光纤线路的研究上，对光发射机的研究则相对较少。但是，随着半导体物理学和集成光电子学的发展，人们提出了能精确描述光电子器件行为的电路模型。相信综合运用光电子器件的电路模型和电路模拟软件（例如Pspice）将极有利于光发射机的研制。
参考文献：
[1]TUCKER R S. Highspeed modulation of semiconductor laser[J].Journal of Lightwave Technology，1985，Lt3（6）：11801192.
[2]陈维友.光电子器件模型与OEIC模拟[M].北京：国防工业出版社，2001.
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[4]徐超.LED驱动电路研究[D].武汉：武汉工业学院，2012.
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[6]张玲丽.双异质结激光器的Pspice温度修正模型[J].数字通信，2012（1）：7779.
作者简介：
实验六 三相电路仿真实验 一、实验目的 1、 熟练运用Multisim 正确连接电路，对不同联接情况进行仿真； 2、 对称负载和非对称负载电压电流的测量，并能根据测量数据进行分析总结； 3、 加深对三相四线制供电系统中性线作用的理解。 4、 掌握示波器的连接及仿真使用方法。 5、 进一步提高分析、判断和查找故障的能力。 二、实验仪器 1．PC 机一台 2．Multisim 软件开发系统一套 三、实验要求 1．绘制出三相交流电源的连接及波形观察 ２.学习示波器的使用及设置。 3．仿真分析三相电路的相关内容。 ４.掌握三瓦法测试及二瓦法测试方法 四、原理与说明 1、负载应作星形联接时，三相负载的额定电压等于电源的相电压。这种联接方式的 特点是三相负载的末端连在一起，而始端分别接到电源的三根相线上。 2、负载应作三角形联接时，三相负载的额定电压等于电源的线电压。这种联接方式的特点是三相负载的始端和末端依次联接，然后将三个联接点分别接至电源的三根相线上。 3、电流、电压的“线量”与“相量”关系 测量电流与电压的线量与相量关系，是在对称负载的条件下进行的。画仿真图时要注意。 负载对称星形联接时，线量与相量的关系为： （1） P L U U 3= （2）P L I I = 负载对称三角形联接时，线量与相量的关系为： （1）P L U U = （2）P L I I 3= 4、星形联接时中性线的作用 三相四线制负载对称时中性线上无电流，不对称时中性线上有电流。中性线的作用是
能将三相电源及负载变成三个独立回路，保证在负载不对称时仍能获得对称的相电压。 如果中性线断开，这时线电压仍然对称，但每相负载原先所承受的对称相电压被破坏，各相负载承受的相电压高低不一，有的可能会造成欠压，有的可能会过载。 五、实验内容及参考实验步骤 （一）、建立三相测试电路如下： V1 220 V 50 Hz 0Deg V2 220 V 50 Hz 120Deg V3 220 V 50 Hz 240Deg X3 220 V X4 220 V J2 Key = B J1 Key = A 4 3 X1 220 V X2 220 V 2 6 N N' U V W J3 Key = C 1 5 图1 三相负载星形联接实验电路图 1．接入示波器：测量ABC三相电压波形。并在下表中绘出图形。 Timebase：_________/DIV 三相电压相位差：φ=__________。 （二）、三相对称星形负载的电压、电流测量 （1）使用Multisim软件绘制电路图1，图中相电压有效值为220V。 （2）正确接入电压表和电流表，J1打开，J2 、J3闭合，测量对称星形负载在三相四线制（有中性线）时各线电压、相电压、相（线）电流和中性线电流、中性点位移电压。记入表1中。
目录 第一章pspice简介 (4) 1.1 PSPICE的起源与发展 (4) 1.2 PSPICE仿真软件的优越性 (6) 1.3 PSPICE的组成 (7) 第二章pspice中的电路元器件介绍 (9) 2.1. 电阻、电容和电感 (11) 2.2 有源器件 (11) 2.3 信号源及电源 (11) 第三章pspice的仿真 (12) 3.1 pspice的仿真功能 (12) 3.2 pspice软件的仿真步骤 (15) 3.3 pspice仿真使用中应主义的问题 (15) 第四章实验设计 (16) 4.1 实验一：二极管整流电路仿真 (16) 4.2 实验二：555定时器组成的单稳态触发器 (18) 第五章结束语及感想 (21) 参考文献 (22)
摘要： 在众多的仿真软件中，PSpice软件以其强大的仿真设计应用功能，在电子电路的仿真和设计中得到了较广泛的使用。PSpice及其相关库包的应用对提高学生的仿真设计能力，更新设计理念有较大的好处。本论文首先简要介绍了PSpice软件的基本功能和特点以及软件的基本操作方法，然后从电路分析的具体实验给出了的PSpice具体操作步骤，接着进行了电子电路应用系统的设计与仿真，并通过精确的仿真结果进一步体现了仿真PSpice软件的优越性，同时也反映了仿真实验在当今电路设计中的重要意义。 第一章 Pspice简介 1.1 Pspice简介 Pspice是由Spice发展而来的用于微机系列的通用电路分析软件。 Spice(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)是由美国加州大学伯克利分校开发的电路仿真程序。随后，版本不断更新，功能不断完善。目前广泛使用的Pspice(P：Popular)软件是美国Microsim公司于1996年开发的基于Windows环境的仿真程序。它主要用于电子电路的仿真，以图形方式输入，自动进行电路检查，生成网表，模拟和计算电路的功能，不仅可以对模拟电子线路进行不同输入状态的时间响应、频率响应、噪声和其他性能的分析优化，以使设计电路达到最优的性能指标，还可以分析数字电子线路和模数混合电路，被公认是通用电路模拟程序中最优秀的软件，具有广阔的应用前景。 1.2 PSPICE的起源与发展 用于模拟电路仿真的SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）软件于1972年由美国加州大学伯克利分校的计算机辅助设计小组利用FORTR AN语言开发而成，主要用于大规模集成电路的计算机辅助设计。SPICE的正式版SPICE 2G在1975年正式推出，但是该程序的运行环境至少为小型机。1985年，加州大学伯克利分校用C语言对SPICE 软件进行了改写，并由MICROSIM公司推出。1988年SPICE被定为美国国家工业标准。与此同时，各种以SPICE为核心的商用模拟电路仿真软件，在SPICE的基础上做了大量实用化工作，从而使SPICE成为最为流行的电子电路仿真软件。
OptiSystem 仿真实例 目录 1光发送机（Optical T ransmitters）设计 1.1光发送机简介 1.2光发送机设计模型案例：铌酸锂（LiNbO3）型Mach-Zehnder调制器的啁啾（Chirp） 分析 2光接收机（Optical Receivers）设计 2.1光接收机简介 2.2光接收机设计模型案例：PIN光电二极管的噪声分析 3光纤（Optical Fiber）系统设计 3.1光纤简介 3.2光纤设计模型案例：自相位调制（SPM）导致脉冲展宽分析 4光放大器（Optical Amplifiers）设计 4.1光放大器简介 4.2光放大器设计模型案例：EDFA的增益优化 5光波分复用系统（WDM Systems）设计 5.1光波分复用系统简介 5.2光波分复用系统使用OptiSystem设计模型案例：阵列波导光栅波分复用器（A WG ） 的设计分析 6光波系统（Lightwave Systems）设计 6.1 光波系统简介 6.2 光波系统使用OptiSystem设计模型案例：40G单模光纤的单信道传输系统设计 7色散补偿（Dispersion Compensation）设计 8.1 色散简介 8.2 色散补偿模型设计案例：使用理想色散补偿元件的色散补偿分析 8孤子和孤子系统（Soliton Systems） 9.1 孤子和孤子系统简介 9.2 孤子系统模型设计案例： 9结语
1 光发送机（Optical Transmitters ）设计 1.1 光发送机简介 一个基本的光通讯系统主要由三个部分构成，如下图1.1所示： 作为一个完整的光通讯系统，光发送机是它的一个重要组成部分，它的作用是将电信号转变为光信号，并有效地把光信号送入传输光纤。光发送机的核心是光源及其驱动电路。现在广泛应用的有两种半导体光源：发光二级管（LED ）和激光二级管（LD ）。其中LED 输出的是非相干光，频谱宽，入纤功率小，调制速率低；而LD 是相干光输出，频谱窄，入纤功率大、调制速率高。前者适宜于短距离低速系统，后者适宜于长距离高速系统。 一般光发送机由以下三个部分组成： 1) 光源（Optical Source ）：一般为LED 和LD 。 2) 脉冲驱动电路（Electrical Pulse Generator ）：提供数字量或模拟量的电信号。 3) 光调制器（Optical Modulator ）：将电信号（数字 或模拟量）“加载”到光波上。以光源和调制器的关系来看，可划分为光源的内调制和光源的外调制。采用外调制器，让调制信息加到光源的直流输出上，可获得更好的调制特性、更好的调制速率。目前常采用的外调制方法为晶体的电光、声光及磁光效应。 图1.1 光通讯系统的基本构成 1）光发送机 2） 传输信道 3）光接收机
实验六三相电路仿真实验 一、实验目得 1、熟练运用Multisim正确连接电路,对不同联接情况进行仿真; 2、对称负载与非对称负载电压电流得测量,并能根据测量数据进行分析总结; 3、加深对三相四线制供电系统中性线作用得理解。 4、掌握示波器得连接及仿真使用方法。 5、进一步提高分析、判断与查找故障得能力。 二、实验仪器 1.PC机一台 2.Multisim软件开发系统一套 三、实验要求 1.绘制出三相交流电源得连接及波形观察 ２、学习示波器得使用及设置。 3.仿真分析三相电路得相关内容。 ４、掌握三瓦法测试及二瓦法测试方法 四、原理与说明 1、负载应作星形联接时,三相负载得额定电压等于电源得相电压。这种联接方式得特点就是三相负载得末端连在一起,而始端分别接到电源得三根相线上。 2、负载应作三角形联接时,三相负载得额定电压等于电源得线电压。这种联接方式得特点就是三相负载得始端与末端依次联接,然后将三个联接点分别接至电源得三根相线上。 3、电流、电压得“线量”与“相量”关系 测量电流与电压得线量与相量关系,就是在对称负载得条件下进行得。画仿真图时要注意。 负载对称星形联接时,线量与相量得关系为: (1) (2) 负载对称三角形联接时,线量与相量得关系为: (1) (2) 4、星形联接时中性线得作用 三相四线制负载对称时中性线上无电流,不对称时中性线上有电流。中性线得作用就是能将三相电源及负载变成三个独立回路,保证在负载不对称时仍能获得对称得相电压。 如果中性线断开,这时线电压仍然对称,但每相负载原先所承受得对称相电压被破坏,各
相负载承受得相电压高低不一,有得可能会造成欠压,有得可能会过载。 五、实验内容及参考实验步骤 (一)、建立三相测试电路如下: V1 220 V 50 Hz 0Deg V2 220 V 50 Hz 120Deg V3 220 V 50 Hz 240Deg X3 220 V X4 220 V J2 Key = B J1 Key = A 4 3 X1 220 V X2 220 V 2 6 N N' U V W J3 Key = C 1 5 图1 三相负载星形联接实验电路图 1.接入示波器:测量ABC三相电压波形。并在下表中绘出图形。 Timebase:_________/DIV 三相电压相位差:φ=__________。 (二)、三相对称星形负载得电压、电流测量 (1)使用Multisim软件绘制电路图1,图中相电压有效值为220V。 (2)正确接入电压表与电流表,J1打开,J2 、J3闭合,测量对称星形负载在三相四线制(有中性线)时各线电压、相电压、相(线)电流与中性线电流、中性点位移电压。记入表1中。 (3)打开开关J2,测量对称星形负载在三相三线制(无中性线)时电压、相电压、相(线)电流、中性线电流与中性点位移电压,记入表1中。 项目 分类 线电压/V 相电压/V 线电流/A I N’N/A U N’N/V U UV U VW U WU U UN U VN U WN I U I V I W
电子线路实验报告
Pspice 9.2 电子电路设计与仿真 实验报告 学号：080105011128 专业：光信 班级：081班 姓名：李萍
一、启动PSpice 9.2—Capture CLS Lite Edition 在主页下创建一个工程项目lp 二、画电路图 1.打开库浏览器选择菜单Place/Part—Add Liabray, 提取：三极管Q2N2222、电阻R、电容C、电源VDC、模拟地0/Source、信号源VSIN。 2.移动元件、器件。鼠标选中该元、器件并单击，然后压住鼠标左键拖到合适位置，放开鼠标即可。 3．翻转某一元、器件符号。 4.画电路线 选择菜单中Place/wire，此时将鼠标箭头变成一支笔。 5.为了突出输出端，需要键入标注V o字符，选择菜单Place/Net Alias—Vo OK! 6.将建立的文件（wfh.sch）存盘。 三、修改元件、器件的标号和参数
1、用鼠标箭头双击该元件符号（R或C），此时出现修改框，即可进入标号和参数的设置 2、VSIN信号电源的设置:①鼠标选中VSIN信号电源的FREQ用鼠标箭头单击（符号变为红色），然后双击，键入FREQ=1KHz、同样方法即键入VoEF=0V、VAMPL=30mv。②鼠标选中VSIN 信号电源并单击（符号变为红色）然后用鼠标箭头双击该元件符号，此时出现修改框，即可进入参数的设置，AC=30mv，鼠标选中Apply并单击，退出 3、三极管参数设置：鼠标选中三极管并单击（符号变为红色）然后，选择菜单中的Edit/Pspice Model。打开模型编辑框Edit/Pspice Model 修改Bf为50，保存，即设置Q2N2222-X的放大系数为50。 4、说明：输入信号源和输出信号源的习惯标法。 Vs、Vi、Vo（鼠标选中Place/Net Alias） 单级共射放大电路 四、设置分析功能 1、静态
目录 介绍： (2) 新建PSpice仿真 (3) 新建项目 (3) 放置元器件并连接 (3) 生成网表 (5) 指定分析和仿真类型 (5) Simulation Profile设置： (6) 开始仿真 (7) 参量扫描 (9) Pspice模型相关 (11) PSpice模型选择 (11) 查看PSpice模型 (11) PSpice模型的建立 (12)
介绍： PSpice是一种强大的通用模拟混合模式电路仿真器，可以用于验证电路设计并且预知电路行为，这对于集成电路特别重要。 PSpice可以进行各种类型的电路分析。最重要的有： ●非线性直流分析：计算直流传递曲线。 ●非线性瞬态和傅里叶分析：在打信号时计算作为时间函数的电压和电流；傅里叶分 析给出频谱。 ●线性交流分析：计算作为频率函数的输出，并产生波特图。 ●噪声分析 ●参量分析 ●蒙特卡洛分析 PSpice有标准元件的模拟和数字电路库（例如：NAND，NOR，触发器，多选器，FPGA，PLDs和许多数字元件） 分析都可以在不同温度下进行。默认温度为300K 电路可以包含下面的元件： ●Independent and dependent voltage and current sources 独立和非独立的电压、电流 源 ●Resistors 电阻 ●Capacitors 电容 ●Inductors 电感 ●Mutual inductors 互感器 ●Transmission lines 传输线 ●Operational amplifiers 运算放大器 ●Switches 开关 ●Diodes 二极管 ●Bipolar transistors 双极型晶体管 ●MOS transistors 金属氧化物场效应晶体管 ●JFET 结型场效应晶体管 ●MESFET 金属半导体场效应晶体管 ●Digital gates 数字门 ●其他元件(见用户手册)。
PSpice 电路仿真报告 ——11351003 陈纪凯 一、 实验目的 1. 学会Pspice 电路仿真软件的基本使用 2. 掌握直流电路分析、瞬态电路分析等仿真分析方法 二、 实验准备 1. 阅读PSpice 软件的使用说明 2. 掌握节点法和网孔法来分析直流电路中各元件的电流和电压 3. 掌握用函数式表示一阶、二队电路中某些元件的电流和电压 三、 实验原理 用PSpice 仿真电路中各元件属性并与计算理论值比较，得出结论。 四、 实验内容 A. P113 3.38 1. 该测试电路如图a-1所示。输入该电路图，设置好元件属性和合适的分析方法，按 Analysis/Simulate 仿真该电路。 图a -1 图a-2 2. 仿真结果如图a-2所示。 3. 比较图a-2中仿真出来的数据与理论计算出来的数据。 计算值为： 1.731i A =，153.076V V =，262.885V V = 仿真值为： 1.731i A =，153.08V V =，262.89V V = 经比较，发现计算值与仿真值只是精确度不一样，精确值相等。 B. P116 3.57 1. 该测试电路图如图b-1如示。设置好元件属性及仿真方法。
图b- 1图b- 2 2.仿真出来的电路中各支路电流值如图b-2所示。 3.比较仿真值与理论计算值。 计算值：用网孔分析法得到线性方程组如下： 用matlab解上述方程得 i=1.5835A, i=1.0938A, i=1.2426A, i=-0.8787A 即 1234 i=1.584A, i=1.094A, i=1.243A, i=-0.87872A 从图b-2可以读出仿真值： 1234把计算值当作真实值，把仿真值当作测量值，计算相对误差如下表
光发送机的仿真实验 ㈠实验目的： ①学会使用仿真软件进行仿真模信号 ②了解光发机的组成与仿真实验图的构建 ③熟悉光发射机工作原理 ㈡实验原理及结果： 光发送机是一个非常重要组成部分，它的作用是将电信号转化成光信号，并有效地将光信号传入光纤，其核心是光源和其驱动电路。现在广泛应用的有两种半导体光源：发光二极管（LED）、激光二极管（LD）。其中LED输出的是非相干光，频谱宽，入纤功率小，调制速率低：而LD是相干光则与之相反。前者适宜于短距离低速系统，后者适宜于长距离高速系统。 光发送机一般都是由光源、脉冲驱动电路、光调制器组成，图1如下： （图1）
①构建一个外调制激光发射机：光源为频率193.1THZ的激光二极管，同时用仿真软件模拟所需数字信号序列，经过NRZ 脉冲发生器转化成所需电脉冲信号，让该信号通过调制器加载到光波上，成为载有“信息”的光信号。构建图2如下： （图2） ②设计实例，对铌酸型Mach-Zehnder调制的啁啾分析，外调制器由于激光光源处于窄带稳频模式，消除降低系统啁啾量。典型的外调器是由铌酸锂（LiNo3）晶体构成。通过对其外加电压的分析调整而减少其啁啾量，设计图3如下： （图3）
③在图3中，驱动电路1电压改变量▽V1和驱动电路2电压改变量▽V2相同，图4为MZ调制器参数设定窗口，MZ以正交模式工作，其参数调制如下图4： （图4） 其中V1、V2分别为两个驱动电路的的电压，α为啁啾系数：α=（V1+V2）/（V1—V2） 图5为一系列信号脉冲输入时，在2、3口的电压V1=-V2=2.0V 时的波形，根据公式可得图6的结果：
三相全控桥式整流电路仿真实验 学院：交通院 专业:交通设备与控制工程 班级：1402 姓名：刘喜文 学号：1109140206 日期：2017.4.25 一、实验目的 (1) 加深理解三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理； (2) 了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。 (3) 了解三相桥式全控整流电路MATLAB的仿真方法，会设置各模块的参数。 (4) 掌握SIMULINK模型库的调用，构成电力电子系统并利用MATLAB 对系统进行仿真。 二、实验说明 本实验利用MATLAB软件对电力电子系统进行仿真实验。我们是现场在实验室里建立好模型，然后仿真好，截图。中间只有两天就要交报告，所以时间上还是非常紧的。 MATLAB/SIMULINK/Power System Blockset模型库中包含了常用的电力电子
器件模型和整流、逆变电路模块以及相应的驱动模块，使用这些模块构建和编辑电力电子电路并仿真很方便的。 MATLAB电力电子器件模型使用的是简化的宏模型，它只要求器件的外特性与实际器件特性基本相符，而没有考虑器件内部的细微结构，届丁系统级模型。 MATLAB的电力电子器件必须连接在电路中使用，也就是要有电流的回路，但是器件的驱动仅仅是取决丁门极信号的有无，没有电压型和电流型驱动的区别。电力电子器件在使用时一般都并联有缓冲电路，因此，在MATLAB中电力电子器件模型中也已经并联了简单的RC申联缓冲电路，简单缓冲电路的RC值可以在参数表中设置。 三、实验原理 三相桥式全控整流电路是应用最广泛的整流电路，完整的三相桥式全控整流电路由整流变压器、6个桥式连接的晶闸管、负载、触发器和同步环节组成(见下图)。6个晶闸管依次相隔60触发，将交流电整流为直流电。三相桥式整流电路必须采用双脉冲触发或宽脉冲触发方式，以保证在每一瞬间都有两个晶闸管 同时导通(上桥臂和下桥臂各一个)。整流变压器采用三角形/星型联结是为了 减少3的整倍数次谐波电流对电源的影响。
实验七：使用PSpice软件对混频电路仿真 一．实验目的 1. 掌握PSpice软件的基本操作（包括设计绘制电路、仿真调测、时域频域分析）。 2．掌握如何使用PSpice仿真软件研究分析三极管混频器和乘法器混频器工作原理。 3．通过实验中波形和频谱，研究三极管混频与乘法器混频的区别。 二．实验仪器 1．计算机2．PSpice8.0软件 三．实验内容 1．在PSpice原理图编辑环境下分别完成三极管混频和乘法器混频的电路绘制； 2．对以上两种电路分别进行仿真，显示时域波形图（参与混频的两个频率为1kHz和10kHz）； 3．对以上两种电路的输出波形分别进行FFT（频域分析），指出二者的频谱差别。四．实验步骤 1．实验准备 在计算机上安装PSpice8.0软件包（安装过程中如有提示，选默认即可）。 2．原理图的绘制方法 安装成功后，选择Windows程序->DesignLab Eval 8->Schematics即可打开原理图编辑界面。然后按如下操作： （1）选择与布放元器件：菜单 -> Draw -> Get New Part…选择所需电路元器件 -> Place&Close （2）连接元器件：把所需元器件布放完毕后，可点击菜单栏下方的快捷图标按钮“”将各元器件按照下图提示连接起来。 图1 三极管混频原理图
图1提示：图中Vcc与VBB选择元件库中的“VDC”元件，分别双击它们，按照图中标记设定好直流电压（DC）参数。V1与V2选择元件库中的“VSIN”元件。双击这些元件可以改变这些电压的参数，将V1和V2的振幅（VAMPL）参数都设置为0.01V，频率（FREQ）参数按上图标记设定好。“地”选择库中的“AGND”元件。 图2 乘法器混频原理图 图2提示：图中的乘法器直接使用库中的“MULT”元件。V1与V2选择元件库中的“VSIN”元件。振幅都设为0.01V，频率分别为1kHz和10kHz。 3．时域仿真及频域分析 ⑴实验步骤 ①在电脑D:\盘上创建pspice目录。将电路图按上面提示画好，并将各参数按上述提示要求设好，点击File -> Save把文件保存在D:\pspice目录下。 ②选择菜单–> analysis -> Setup 将Transient选项左侧选上对钩（其他项均不选），如下图所示
仿真 1.1.1 共射极基本放大电路 按图7.1-1搭建共射极基本放大电路，选择电路菜单电路图选项（Circuit/Schematic Option ）中的显示/隐藏(Show/Hide)按钮，设置并显示元件的标号与数值等 。 １.静态工作点分析 选择分析菜单中的直流工作点分析选项（Analysis/DC Operating Point）（当然，也可以使用仪器库中的数字多用表直接测量）分析结果表明晶体管Ｑ１工作在放大状态。 ２.动态分析 用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号Vi(幅值为5mV,频率为10kH)，用示波器观察到输入，输出波形。由波形图可观察到电路的输入，输出电压信号反相位关系。再一种直接测量电压放大倍数的简便方法是用仪器库中的数字多用表直接测得。 ３.参数扫描分析 在图７.１－１所示的共射极基本放大电路中，偏置电阻Ｒ１的阻值大小直接决定了静态电流ＩＣ的大小，保持输入信号不变，改变Ｒ１的阻值，可以观察到输出电压波形的失真情况。选择分析菜单中的参数扫描选项（Analysis/Parameter Sweep Analysis），在参数扫描设置对话框中将扫描元件设为Ｒ１，参数为电阻，扫描起始值为１００Ｋ，终值为９００Ｋ，扫描方式为线性，步长增量为４００Ｋ，输出节点５，扫描用于暂态分析。 ４.频率响应分析 选择分析菜单中的交流频率分析项（Analysis/AC Frequency Analysis）在交流频率分析参数设置对话框中设定：扫描起始频率为１Hz，终止频率为１GHz，扫描形式为十进制，纵向刻度为线性，节点５做输出节点。 由图分析可得：当共射极基本放大电路输入信号电压ＶＩ为幅值５mV的变频电压时，电路输出中频电压幅值约为０.５Ｖ，中频电压放大倍数约为－１００倍，下限频率（Ｘ１）为１４.２２Hz，上限频率（Ｘ２）为２５.１２MHz，放大器的通频带约为２５.１２MHz。 由理论分析可得，上述共射极基本放大电路的输入电阻由晶体管的输入电阻rbe限定，输出电阻由集电极电阻Ｒ３限定。 1.１.２共集电极基本放大电路（射极输出器）
基于PSpice软件的二极管电路仿真 一、实验目的 1.掌握PSPICE软件中工程的建立方法。 2.掌握PSPICE软件中电路图的输入和编辑方法。 3.简单学习PSPICE软件中DC扫描的设置、仿真和波形查看方法。 二、实验工具 1.PC机 2.OrCAD 16.5软件 三、实验要求 1.熟悉PSPICE软件的安装及操作界面。 2.学会使用PSPICE软件对二极管进行简单的DC扫描仿真。 四、实验步骤 1.打开PSPICE软件，界面如下图1.1所示。 图1.1 软件界面 2.新建一个Diode工程，如下图1.2所示. 图1.2 新建工程
工程名为Diode，在Create a New Project Using中选择Analog or Mixed A/D项，该项表示模拟或数字混合仿真，其余三项不能用于模拟仿真。 然后，点击OK进行下一步。 3.下一步会弹出图1.3的对话框，新建一个为空的工程。 图1.3 空的工程 4.点击OK，即进入电路图编辑的界面，如图1.4所示。 图1.4 电路图编辑界面 在界面中，包含了绘图窗口、信息查看窗口和项目管理视图，项目管理视图如图1.5所示。 图1.5 项目管理视图
在该界面中，我们可以进行各种电路图的编辑。 5.在编辑电路图之前，我们需要添加器件库。在Capture中鼠标点击绘图窗口，点击绘图窗口的图标，即会弹出加载器件库的对话框，如图1.6所示。 图1.6 器件加载 在器件加载对话框中，我们选中所有器件库，即可添加各种元器件。 6.进行简单的电路图绘制及编辑，绘制、编辑后的电路图如下图1.7所示。 图1.7 电路图 电路图中，电源V1电压为0V，电阻R1阻值为10欧姆，D1为一个二极管。器件的使用情况如下表1.1所示。
实验一晶体三极管共射放大电路 实验目的 1、 学习共射放大电路的参数选取方法。 2、 学习放大电路静态工作点的测量与调整，了解静态工作点对放大电路性能的影响。 3、 学习放大电路的电压放大倍数和最大不失真输出电压的分析方法 4、 学习放大电路数输入、输出电阻的测试方法以及频率特性的分析方法。 、实验内容 确定并调整放大电路的静态工作点。 为了稳定静态工作点，必须满足的两个条件 条件一: 条件二: I 1>>I BQ V>>V BE I I =(5~10)I B V B =3~5V R E 由 V B V BE V B 再选定 I EQ I CQ 计算出Re R b2 I I ,由 V B V B I I (5~10)I B Q 计算出 m - Vcc V B R b1 再由 V CC V B (5~10)I BQ 计算出 Ri
Time 从输出波形可以看出没有出现失真，故静态工作点设置的合适。 改变电路参数: V1 12Vdc Rc 此时得到波形为: 400mV 200mV 0V -200mV 450us 500us 75k 3k 4.372V R2 50k Q1 Q2N2222 Re 2.2k C2 T 一 6.984V 10uF 彳Ce 100uF
2.0 V -4.0V 0s 50us 100us 口V(C2:2) V(C1:1) 150us 200us 250us 300us 350us 400us 450us 500us Time 此时出现饱和失真。 当RL开路时（设RL=1MEG Q）时: V1 输出波形为:
4.0V -4.0V 出现饱和失真 二、实验心得 这个实验我做了很长时间，主要是耗在静态工作点的调试上面。按照估计算出的Rb1、Rb2、Re的值带入电路进行分析时，电路出现失真，根据其失真的情况需要不停的调 节Rb1、Rb2和Re的值是电路输出不失真。 实验二差分放大电路 -、实验目的 1、学习差分放大电路的设计方法 2、学习差分放大电路静态工作的测试和调整方法 3、学习差分放大电路差模和共模性能指标的测试方法 二、实验内容 1. 测量差分放大电路的静态工作点，并调整到合适的数值。
电子线路设计软件课程设计报告 实验内容：实验八multisim电路仿真 一、验目的 1、进一步熟悉multisim的操作和使用方法 2、掌握multisim做电路仿真的方法 3、能对multisim仿真出的结果做分析 二、仿真分析方法介绍 Multisim10为仿真电路提供了两种分析方法，即利用虚拟仪表观测电路的某项参数和利用Multisim10 提供的十几种分析工具，进行分析。常用的分析工具有：直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、傅立叶分析、失真分析、噪声分析和直流扫描分析。利用这些分析工具，可以了解电路的基本状况、测量和分析电路的各种响应，且比用实际仪器测量的分析精度高、测量范围宽。下面将详细介绍常用基本分析方法的作用、分析过程的建立、分析对话框的使用以及测试结果的分析等内容 1、直流工作点分析 直流工作点分析也称静态工作点分析，电路的直流分析是在电路中电容开路、电感短路时，计算电路的直流工作点，即在恒定激励条件下求电路的稳态值。在电路工作时，无论是大信号还是小信号，都必须给半导体器件以正确的偏置，以便使其工作在所需的区域，这就是直流分析要解决的问题。了解电路的直流工作点，才能进一步分析电路在交流信号作用下电路能否正常工作。求解电路的直流工作点在电路分析过程中是至关重要的。 执行菜单命令Simulate/Analyses，在列出的可操作分析类型中选择DC Operating Point，则出现直流工作点分析对话框，如图所示。直流工作点分析对话框包括3页。
Output 页用于选定需要分析的节点。 左边Variables in circuit 栏内列出电路中各节点电压变量和流过电源的电流变量。右边Selected variables for 栏用于存放需要分析的节点。 具体做法是先在左边Variables in circuit 栏内中选中需要分析的变量（可以通过鼠标拖拉进行全选），再点击Plot during simulation 按钮，相应变量则会出现在Selected variables for 栏中。如果Selected variables for 栏中的某个变量不需要分析，则先选中它，然后点击Remove按钮，该变量将会回到左边Variables in circuit 栏中。Analysis Options页 点击Analysis Options按钮进入Analysis Options页，其中排列了与该分析有关的其它分析选项设置，通常应该采用默认的 Summary页
电工电子综合实验1--裂相电路仿真实验报告格-2
电子电工综合实验论文 专题：裂相（分相）电路院系：自动化学院专 业：电气工程及其自动化姓名：小格子 学号： 指导老师：徐行健
裂相（分相）电路 摘要: 本实验通过仿真软件Mulitinism7 ，研究如何将一个单相的交流分裂成多相交流电源的问题。用如下理论依据：电容、电感元件两端的电压和电流相位差是90 度，将这种元件和与之串联的电阻当作电源，这样就可以把单相交流源分裂成两相交流电源、三相电源。同时本实验还研究了裂相后的电源接不同的负载时电压、功率的变化。得到如下结论： 1.裂相后的电源接相等负载时两端的电压和负载 值成正相关关系； 2.接适当的负载，裂相后的电路负载消耗的功率将远 大于电源消耗的功率； 3.负载为感性时，两实验得到的曲线差别较小，反 之，则较大。 关键词：分相两相三相负载功率阻性容性感性引言根据电路理论可知，电容元件和电感元件最容易改变交流电的相位，又因它们不消耗能量，可用 裂相（分相）电路研究设计 作裂相电路的裂相元件。所谓裂相，就是将适当的电容、
电感与三相对称负载相配接，使三相负载从单相电源获得三相对称电压。而生活和工作中一般没有三相动力电源，只有单相电源，如何利用单相电源为三相负载供电，就成了值得深入研究的问题了。正文 1.实验材料与设置装备 本实验是理想状态下的实验，所有数据都通过在电路专用软件Multisim 7中模拟实验测得的；所有实验器材为（均为理想器材） 实验原理： （1）.将单相电源分裂成两相电源的电路结构设计 把电源U1分裂成U1和U2输出电 压，如下图所示为RC桥式分相电压原理， 可以把输入电压分成两个有效值相等，相位 相差90度的两个电压源。 上图中输出电压U1和U2与US之比为
PSPICE仿真流程 (2013-03-18 23:32:19) 采用HSPICE 软件可以在直流到高于100MHz 的微波频率范围内对电路作精确的仿真、分析和优化。 在实际应用中，HSPICE能提供关键性的电路模拟和设计方案，并且应用HSPICE进行电路模拟时， 其电路规模仅取决于用户计算机的实际存储器容量。 二、新建设计工程 在对应的界面下打开新建工程： 2）在出现的页面中要注意对应的选择 3）在进行对应的选择后进入仿真电路的设计：将生成的对应的库放置在CADENCE常用的目录
中，在仿真电路的工程中放置对应的库文件。 这个地方要注意放置的.olb库应该是PSPICE文件夹下面对应的文件，在该文件的上层中library 中 的.olb中的文件是不能进行仿真的，因为这些元件只有.olb，而无网表.lib。 4）放置对应的元件： 对于项目设计中用到的有源器件，需要按照上面的操作方式放置对应的器件，对于电容， 电阻电感等分离器件，可以在libraries中选中所有的库，然后在滤波器中键入对应的元件 就可以选中对应的器件，点击后进行放置。 对分离元件的修改直接在对应的元件上面进行修改：电阻的单位分别为：k m; 电容的单位分别为：P n u ;电感的单位分别为：n 及上面的单位只写量级不写单位。 5）放置对应的激励源： 在LIBRARIES中选中所有的库，然后键入S就可以选中以S开头的库。然后在对应的 库中选中需要的激励源。 激励源有两种一种是自己进行编辑、手工绘制的这个对应在库中选择： 另外一种是不需要自己进行编辑：
该参数的修改可以直接的在需要修改的数值上面就行修改，也可以选定电源然后点击右键后进行对应的修改。 6）放置地符号： 地符号就是在对应的source里面选择0的对应的标号。 7）直流电源的放置： 电源的选择里面应该注意到选择source 然后再选定VDC或者是其它的对应的参考。 8）放置探头： 点击对应的探头放置在感兴趣的位置处。
课程名称：电路实验实验名称：PSpice 仿真综合实验实验学时：3学时 仪器设备：计算机、模块化电路实验装 置 实验平台：PSpice 仿真软件、硬件实验系统 课程目标：学习运用PSpice 仿真软件求解直流电路。掌握直流工作点及直流扫描分析方法，学习用Capture软件绘制电路图、进行直流工作点及直流扫描分析的设置和观察仿真输出结果。 一、实验任务 1．检测与作业 （1）查看自己家里的总电源是空气开关还是刀闸开关，其规格参数的额定电流是（63A ）。（2）视频2中电路实验室的总电源正常供电，如果实验台的直流电压源没电，可能产生故障的原因有 哪些？ 直流电压源发生接地短路，直流电压源内部发生故障开路，总电源到实验台之间的线路断路。 （3）绘制仿真电路图时，有关输入电路图名称说明正确的是：A A. 电路图名称可由英文字符串或数字组成，不能存在汉字。 B. 电路图名称可由英文字符串或数字组成，可以存在汉字。 C. 电路图名称可由英文字符串或数字或汉字组成。 （4）绘制仿真电路图时，必须要有一个电位为零的接地符号，否则被认为出错。接地符号为：B A. B. （5）填空题：PSpice在绘制电路图时可以放置波形显示标示符Marker（又称探针），以便在分析之 后直接确定要显示的信号曲线，以下波形显示标示符的功能是： A. : 显示电压/电平波形曲线。 B. : 显示电位差波形曲线。 C. : 显示电流波形曲线。 （6）下图所示受控源的符号中，1、2两接线端为控制端，应按照参考方向 1 2 接入电路，3、4两接线端为输出端，控制系数为 2 。 1 23 4 （7）下图所示电压探针测量的是节点n1和n2之间电压。
概述：一、光源 在光纤通信系统中，光源器件可实现从电信号到光信号的转换，是光发射机以及光纤通信系统的核心器件，它的性能直接关系到光纤通信系统的性能和质量指标。光纤通信系统要求光源具有合适的发射波长，处在光纤的低损耗窗口之中；有足够大的输出功率，从而有较长的传输距离；有较窄的发光谱线，可以减少光纤的色散对信号传输质量的影响；易于与光纤耦合，确保更多的光功率进入光纤；易于调制，响应速度要快，调制失真小，带宽大；在室温下能连续工作，可靠性高，寿命至少在10万小时以上。下面简单介绍已广泛应用的两类半导体光源：半导体发光二极管（LED ）和半导体激光二极管（LD ）。 1 发光二极管（LED ） 发光二极管（LED ）是低速、短距离光波通信系统中常用的光源。其寿命很长，受温度影响较小，输出光功率与注入电流的线性关系较好，价格也比较便宜。驱动电路简单，不存在模式噪声等问 题。 发光二极管结构简单，是一个正向偏置的PN 同质结，电子-空穴对在耗尽区辐射复合发光，称为电致发光。发出的部分光耦合进入光纤供传输使用。LED 所发出的光是非相干光，具有较宽的谱宽（30～60nm ）和较大的发射角（≈100°）。 自发辐射产生的功率是由正向偏置电压产生的注入电流提供的，当注入电流为I ，在稳态时，电子-空穴对通过辐射和非辐射复合，其复合率等于载流子注入率I/q ，其中发射电子的复合率决定于内量子效率ηint ，光子产生率为(I ηint/q)，因此LED 内产生的光功率为 ()int int /P w q η= (2.1) 式中，ω 为光量子能量。假定所有发射的光子能量近似相等，并设从LED 逸出的功率占内部产生功率的份额为ηext ，则LED 的发射功率为 ()int int /e ext ext P P w q I ηηη== (2.2) ηext 亦称为外量子效率。由上式可知，LED 发射功率P 和注入电流I 成正比。 发光二极管LED 是光纤通信中的常用 光源，它的发光仅仅是自发辐射，属于非相干光源，其输出光发射角较大，但LED 线性度好，调制时动态范围大，信号失真小，也就是P-I 曲线线性好，其P-I 特性曲线如图2.1所示。 2 激光器（LD ） 图2.1 发光二极管的P —I 特性曲线 15 10 5 0 200 400 电流(mA) 发射功率(m W ) 边发光 面发光
EDA 工 具 训 练 实 训 报 告 学院：电气与控制工程学院 班级：自动化1201 姓名： 学号：
实验1：三相电路仿真 一．电路设计及功能介绍 三相电路是一种特殊的交流电路，由三相电源、三相负载和三相输电线路组成。世界上电力系统电能生产供电方式大都采用三相制。三相电路由三相交流电源供电，三相交流电源指能够提供3个频率相同而相位不同的电压或电流的电源，三相发电机的各相电压的相位互差120°。三相电路有电源和负载Y连接和△连接等连接方式，本次仿真采用Y--Y连接。 二．三相电路电路分析 1.三相对称负载Y--Y连接。图1-1为其电路仿真。 图1-1.三相电路对称负载仿真 线电流（相电流）/A 相电压/v 负载电压/v 中性线电流/uA 2.2 381.077 220.015 8.277 表1-1 三相电路对称负载仿真各项数据 2.去掉中性线后三相对称负载电路仿真，如图1-2.
图1-2去掉中性线后.三相电路对称负载仿真 线电流（相电流）/A 相电压/v 负载电压/v 2.2 381.077 220.015 表1-2去掉中性线后三相电路对称负载仿真各项数据 3.改变三相对称负载的大小，如图1-3. 图1-3改变三相对称负载后三相电路对称负载仿真各项数据 线电流（相电流）/A 相电压/v 线电压/v 4.4 381.077 220.015 表1-3 改变三相对称负载后三相电路对称负载仿真各项数据 4.三相负载三角形联结的电路仿真
图1-4.三相电路△负载仿真 线电压（相电压）/v 线电流/A相电流/A 381.069 6.6 3.811 表1-4.三相电路△负载仿真各项数据 本实验包括四个部分，一是三相对称负载Y--Y接法，二是去掉一中的中性线，通过一和二的对比可以得出三相电路中中性线的作用，三改变了对称负载的大小，可以得出负载大小对各项数值的影响，四十三相对称负载Y--△接法，通过四与一二三的对比，可以发现△负载与Y负载的不同。 通过对比以上各组实验及数据，可以得到： 1.在Y--Y三相对称负载电路中，中性线上电流几乎为零，中性线不起作用。 2.三相对称负载变化会引起线电流变化，其他不变。 3.负载Y接法中，线电流等于相电流，负载对称，线电压是相电压的1.73倍。 4.负载△接法中，线电压等于相电压，负载对称，线电流是相电流的1.73倍。 三．总结与展望 世界上电力系统电能生产供电方式大都采用三相制。说明三相电路在实际生产生活中具有重要意义。对于我们电类专业的学生，将来如果从事与专业相关的工作，供电是基础，所以我们要研究三相电路，研究它各方面特点，熟练掌握Y 接法和△接法。通过本次试仿真实验，加深了我们对三相电路的了解，为将来研究和运用三相电路打下了基础。 实验二：RLC串联谐振 一．电路设计及功能介绍： 电路原理：当ωL-1/ωC=0时，电路中的电流与激励电压同相，电路处于谐