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PSpice9.2电子线路设计与仿真实验报告

线

学号:120301011121

专业:电气工程及其自动化班级:1班

姓名:章子豪

PSpice9.2电子线路设计与仿真实验报告PSpice 实践练习一:设计与仿真一个单级共射放大电路

要求:放大电路有合适静态工作点,输入正弦信号幅值为 30mV,电压放大倍数为 30 左右,输入阻抗大于 1KΩ,输出阻抗小于 5.1K Ω及通频带大于 1Mhz。

步骤一:绘制电路原理图

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—V o 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)

Vcc

+12v

C3100uf

Q1

Q2N2222

Rc 5.1k

Rl

5.1k

Vs

FREQ = 1khz

VAMPL = 30mv VOFF = 0v

v o

R151k

R211k

R31k

Re 51

C110uf

C210uf

单级共射放大电路电路图

步骤二:对电路进行仿真

1、仿真并查阅电路的静态工作点 分析:由表中参数可得, 其 VBE = 649mV 、 IB = 25.2nA 、 IC = 1.17mA 、 VCE = 4.8V 。

仿真静态点输出文件

2、仿真输入/输出电压波形

分析:因为系统为单级放大电路,故输出电压 Vo 与输入电压 Vs 的相位相差 90°。同时,由其幅值可得 A=Vo÷Vs=1÷0.03≈33.33。

3、仿真作幅频特性曲线

分析:根据波形可计算得其通频带为△f = fh – fl = 14 – 0.027 =14Mhz。

4、仿真作相频特性曲线

5、仿真电路求解输入阻抗特性曲线

6、仿真电路求解输出阻抗特性曲线

a.修改电路图如图

976.1mV Q1

Q2N2222

Re21k

0V

Rb211k

12.00V

C2

10uf

0V

0V

v o

C110uf

v i

Re151

C347uf Vw

FREQ = 1khz

VAMPL = 400mv VOFF = 0v 7.126V

Vcc

+12v

Rc 5.1k

1.669V

0V

Rb160k

输出阻抗测量电路原理图

b.仿真输出阻抗特性曲线

输出阻抗特性曲线

分析:从图中可得其输出电阻 Ro ≈ 5K Ω。同时,我们同样可以观 察得到,该系统的输出阻抗在频率为 50hz-1.0Mhz 区间时比较稳 定。

总结:为了使系统的稳定性增加,即输入阻抗和输出阻抗能基本保

持不变,我们选择的工作频率尽量应该在 500hz-100Khz 间。

PSpice 实践练习二:设计与仿真一个共射共集放大电路

要求:放大电路有合适静态工作点,其电压放大倍数 Av>60,输入 电阻 Ri>1K Ω,输出电阻 Ro<0.5k Ω及频带 Fh>1Mhz ,负载电阻 RL 为 5.1K Ω。

步骤一:绘制电路原理图

Re21k

Vcc

+12v

RL 5.1k

Vs FREQ = 1khz

VAMPL = 20mv VOFF = 0

v o2

Rb151k

Ce 100uf

v o1

C310uf

Rb22

150k

C110uf

Rc 5.1k

Q1

Q2N2222

C210uf

R213.3k

Q2

Q2N2222

Rb210k

Re1

50

实验电路图

步骤二:对电路进行仿真 1、仿真并查阅电路的静态工作点 分析:由表中参数可得, 其 Q_Q1:VBE = 647mV 、

IB = 16.1nA、

IC = 1.11mA、

VCE = 5.14V。

其Q_Q2:VBE = 644mV、

IB = 29.4nA、

IC = 2.07mA、

VCE = 5.07V。

仿真静态点输出文件2、仿真电路输入/输出电压波形

分析:由其幅值可得 A=Vo1÷Vs=1.25÷0.02≈62.5。

3、仿真电路共射共集放大电路第二级输入电阻

4、共射共集放大电路幅频特性曲线

5、共射共集放大电路仿真电路第二级输出阻抗特性曲线 A 、作实验电路图如图

Vs

FREQ = 1khz

VAMPL = 20mv

VOFF = 0

Re21k

Q1Q2N2222

12.00V

R213.3k

Vcc

+12v

Rb151k

5.849V

6.508V

Rc 5.1k

Rb22

150k

1.777V

1.078V

6.508V

Rb210k

C210uf

C310uf

Q2

Q2N2222v o1C1

10uf

0V

6.619V

v o2

Re1

50

0V

0V

0V 1.132V

Ce

100uf

输出阻抗测量电路原理图

B 、仿真电路第二级输出阻抗特性曲线

输出阻抗特性曲线

分析:从图中可得其输出电阻 Ro ≈ 0.08K Ω。同时,我们同样可

以观察得到,该系统的输出阻抗在频率为 100hz-100Mhz 区间时比较稳定。

总结:为了使系统的稳定性增加,即输入阻抗和输出阻抗能基本保持不变,我们选择的工作频率尽量应该在 100hz-100Khz 间。

心得:第一次接触到这个软件,在做实验的过程中,涉及到了许多不懂的问题,一切都要自己慢慢摸索。比如,如何添加函数,软件里许多函数的功能及用法,还有软件本身提供给用户的大量子程序的使用等,这都是需要我们慢慢去了解的。用软件时还有很多细节要注意,稍不注意就会到后面得不到图像。经过两次实验课的摸索,慢慢对这个实验有一点链接,相信在后面的学习过程中,我们一定能有所提高。同时,我也了解到仿真技术在科技工程领域的重要作用,这对我们将来从事研发工作的学生,有很大的帮助,学好这个软件是我们信息通信工程的必然选择。

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