含运算放大器电路的分析pspice
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题目:分析差分放大电路的差模电压增益、共模电压增益和共模抑制比绘制差分放大电路原理图如图所示,其中vs+和vs-为正弦源。
另存为chadong1.sch一、分析双端输入时的差模电压增益1.设置信号源的属性。
vs+,vs-为差分放大电路的信号源。
vs+的属性设置如下:Vs-的属性设置如:vs+的“AC”项设为10mv,vs-的“AC”项设为-10mv。
这样才能起到差模输入的作用。
2. 设置分析类型3. Analysis→Simulate,调用Pspice A/D对电路进行仿真计算。
4.测得恒流源给出的静态电流为1.849mA,晶体管Q1和Q2的发射极电流相等,都为0.9246mA。
(思考为什么是相等的)5. 在probe下,单击Trace→Add,在Trace Expression中输入要显示的变量。
若要观察单端输出时的差模电压增益,编辑表达式为:V(out1) / (V(Vs+:+)-V(Vs-:+));若要观察双端输出时的差模电压增益,编辑表达式为:(V(out1)-V(out2)) / (V(Vs+:+)-V(Vs-:+))。
得到结果如下:6. 用游标测量,双端输出时的差模电压增益为100.68,单端输出时的差模电压增益为50.34.是双端输出时的一半(为什么)。
两条曲线的上限截止频率点都是3.3843Mhz。
二、分析双端输入时的共模电压增益将原理图chadong1.sch打开,另存为chadong2.sch1.设置信号源的属性。
vs+的属性设置不变。
Vs-的“AC”属性设置为10mv,使其和信号源vs+一样,这样就相当于在两个输入端加上了相同的信号,起到共模输入的作用。
2. 设置分析类型3. Analysis Simulate,调用Pspice A/D对电路进行仿真计算。
4. 在probe下,单击Trace→Add,在Trace Expression中输入要显示的变量。
若要观察单端输出时的共模电压增益,编辑表达式为:V(out1) / V(Vs+:+);若要观察双端输出时的共模电压增益,编辑表达式为:(V(out1)-V(out2)) / V(Vs+:+)。
电路通用分析程序PSPICE简介PSPICE是由SPICE(Simulation Program with Intergrated Circuit Emphasis)发展而来的用于微机系列的通用电路分析程序。
一、PSPICE功能简介1、直流分析:包括电路的静态工作点分析;直流小信号传递函数值分析;直流扫描分析;直流小信号灵敏度分析。
2、交流小信号分析:包括频率响应分析和噪声分析。
PSPICE进行交流分析前,先计算电路的静态工作点,决定电路中所有非线性器件的交流小信号模型参数,然后在用户所指定的频率范围内对电路进行仿真分析。
3、瞬态分析:即时域分析,包括电路对不同信号的瞬态响应,时域波形经过快速傅立叶变换(FFT)后,可以得到频谱图。
通过瞬态分析,也可以得到数字电路的时序波形。
4、蒙特卡洛(Monte Carlo)分析和最坏情况(Worst Case)分析:蒙特卡罗分析是分析电路元器件参数在它们各自的容差(容许误差)范围内,以某种分布规律随机变化时电流特性的变化情况,这些特性包括直流、交流或瞬态特性。
二、PSPICE中的电路描述在运行于Windows环境下的PSPICE中,均采用图形方式描述被仿真的电路。
即在PSPICE 提供的绘图编辑器中画出电路图,并将其存为扩展名为sch的图形文件(计算机自动生成扩展名)。
电路中用到的元器件、电源和信号源可以从PSPICE提供的库中直接调用。
一个完整的电路,不仅包括电路的结构,而且还包括各元器件、信号源及电源的有关参数。
电路的结构可以通过元器件符号以及它们之间的连线来描述;而参数则是在元件属性(Attributes)中描述的。
描述一个元器件通常包括元器件符号名称、元器件在电路中的标号、元器件参数值等几部分内容。
由于元器件的参数较多,他们不直接在属性中给出,而使用专门的模型(Model)来描述,属性中只给出它的模型名称。
仿真时,PSPICE从模型库中调出该元器件的参数值进行仿真。
基于PSPICE的直流稳压电源电路仿真分析现代生活中电源的应用十分广泛,大部分的电子、电气设备,都必须有电源给其提供能量,它才能工作。
因此电源是所有电子设备必不可少的组成部分,电源的产生,使电子轻工业,特别是电子计算机、家用电器、实验仪器仪表等现代社会生活中必不可少的组成部分得到了快速发展,并促进了人类生活方式的变革。
本文将简要设计并分析一种线性直流稳压电源的设计原理、工作原理及参数计算仿真结果,并给出其技术指标。
一、直流稳压电源设计要求1.输出电压V o=6~12V连续可调2.纹波电压﹤=10mV一、概述本题所设计的直流稳压电源根据其技术指标设定,该电源可用作实验用电压源或生活中的充电及收音机、录音机的电源;该电源制作成本低,效果好稳定性高,且带有安全保护装置。
缺点就是体积较大、笨重,不便于携带。
但从总的方面来说,利大于弊,我们把它用在该用的地方,就能发挥它应有的作用,更好的为我们服务。
随着电子计算机技术的发展,计算机辅助设计已经逐渐进入电子设计的领域。
模拟电路中的电路分析、数字电路中的逻辑模拟,甚至是印制电路板、集成电路版图等等都开始采用计算机辅助工具来加快设计效率,提高设计成功率。
而大规模集成电路的发展,使得原始的设计方法无论是从效率上还是从设计精度上已经无法适应当前电子工业的要求,所以采用计算机辅助设计来完成电路的设计已经势在必行。
同时,微机以及适合于微机系统的电子设计自动化软件的迅速发展使得计算机辅助设计技术逐渐成为提高电子线路设计的速度和质量的不可缺少的重要工具。
在电路设计工作方面,最初使用的是Protel公司DOS版本的Tango软件,在当时这一软件被看作是多么的先进,因为在这以前没有人能像电脑那样快速、准确的画出电路图,制出电路板。
如今,随着Windows95/98及NT操作系统的出现,一些更方便、快捷的电路设计软件应运而生。
如:Tango、Protel、OrCAD、PSpice、Electronics Workbench、VeriBest、PAD2000等。
PSpice基础仿真分析与电路控制描述简介本文档将介绍PSpice基础仿真分析和电路控制的相关概念和使用方法。
PSpice是一款电路仿真软件,可帮助电路设计师评估和优化电路性能。
PSpice的基本功能- 电路仿真:通过输入电路原理图和元件参数,PSpice可以对电路进行仿真分析,以评估电路的性能和行为。
- 波形分析:PSpice可以生成电路中各个节点电压和电流的波形图,以帮助理解电路运行情况。
- 参数扫描:PSpice可以对电路中的元件参数进行扫描,以评估元件参数对电路性能的影响。
- 优化分析:PSpice可以通过自动化搜索算法优化电路参数,以达到用户定义的目标。
仿真步骤1. 绘制电路原理图:使用PSpice提供的元件库绘制电路原理图,设置元件参数和连接关系。
2. 设置仿真选项:设置仿真类型和仿真参数,如直流分析、交流分析、变化频率分析等。
3. 运行仿真:通过点击仿真按钮或执行仿真命令,PSpice开始进行仿真计算。
4. 分析仿真结果:根据仿真结果生成的波形图和数据表格,分析电路的性能和行为。
电路控制描述- 电源控制:通过设置电源的电压或电流源来控制电路中的电压和电流。
- 开关控制:通过激活或关闭开关元件, 来控制电路中的电压或电流流动。
- 反馈控制:通过将电路输出信号与输入信号进行比较,并根据差异调整电路参数,实现对电路的控制。
示例下面是一个简单的PSpice仿真和电路控制的示例:* 这是一个简单的RC电路R1 N1 N2 1kC1 N2 N3 1uV1 N1 0 DC 10R2 N3 0 10k.tran 0.1ms 10ms.end通过上述示例,我们可以:1. 进行直流分析,评估电路的直流稳态行为。
2. 进行时间域分析,查看电路中各个节点的电压随时间的变化。
3. 通过改变元件参数、调整输入电压或通过反馈控制等方式,控制电路的行为和性能。
希望本文档能够帮助您了解PSpice的基础仿真分析和电路控制的相关内容。
差分放大电路的pspice分析摘要:差分放大电路作为集成运算放大器的输入级电路.具有电路结构复杂、分析繁琐的特点,一直是模拟电子技术设计与分析中的难点。
PSPICE作为著名的电路设计与仿真软件,具有仿真速度快、精度高等优点。
本文应用PSPICE对差分放大电路的工作特性进行了较全面的仿真,利用PSPICE分析、研究了差分放大电路的时域响应、频率响应以及温度对其性能的影响关键词:差分放大电路PSpice 仿真分析引言PSPICE (Personal Simulation Program with IC Emphasis)是目前流行的EDA软件之一,相较其它EDA设计分析软件,其最大优势在于世界各大著名电子器件公司为它提供了几万种模拟和数字元件模型,使PSPICE的仿真结果更加真实并且十分接近实际电路的分析结果。
PSPICE用于电路仿真时,以源程序或图形方式输入,能自动进行电路检查,生成图表,模拟和计算电路。
它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。
典型差分放大电路在模拟集成电路中,集成运算放大器是应用极为广泛的一种。
集成运算放大器是一种具有高电压增益、高输入电阻和低输出电阻的多级直接耦合放大电路,它的输入级一般是由BJT、JFET或MOSFET组成的差分式放大电路,其工作原理是利用差分放大电路的对称性来提高整个电路的共模抑制比和其它方面的性能,从而有效地抑制零点漂移。
但是差分电路结构复杂、分析繁琐,特别是其对差模输入和共模输入信号有不同的分析方法,难于理解,因而一直是模拟电子技术中的难点。
图1是一个典型的差分放大电路,其中Q1与Q2是一对NPN型的BJT差分对管,型号为Q2N2222。
Q3与Q4组成镜像电流源,其电流大小基本恒定(约为VDD-VEE/R1)。
恒流源的作用是充当有源负载,即利用其具有很高的交流电阻的特点作为Q1与Q2的发射极电阻下面利用PSPICE对差分放大电路的工作特性进行仿真研究:差分放大电路的原理图如图1。
实验一 含运算放大器电路的分析
一,实验目的
1. 初步学习设置仿真类型和参数。
2. 学习添加所需元件库的方法。
3. 学习设置运算放大器及分析含运算放大器电路的方法。
二,实验内容
1,绘制电路图,研究直流电路下的输出波形
2,输出结果
**** 06/13/11 00:41:48 ************** PSpice Lite (Mar 2000) *****************
** Profile: "SCHEMATIC1-gh" [ E:\\PSPICE9.2\Capture\gh-SCHEMATIC1-gh.sim ] **** CIRCUIT DESCRIPTION
******************************************************************************
** Creating circuit file "gh-SCHEMATIC1-gh.sim.cir"
** WARNING: THIS AUTOMATICALLY GENERATED FILE MAY BE OVERWRITTEN BY SUBSEQUENT SIMULATIONS
*Libraries:
* Local Libraries :
* From [PSPICE NETLIST] section of e:\\pspice9.2\PSpice\PSpice.ini file: .lib "nom.lib"
*Analysis directives: .DC LIN V_V3 -10 10 0.1
.PROBE V(*) I(*) W(*) D(*) NOISE(*) .INC ".\"
**** INCLUDING **** * source GH
1v
X_U1 0 N00119 N00607 U1 VO uA741
V_V3 VI 0 1v
R_R1 VI N00119 1k
V_V1 N00607 0 12v
V_V2 0 U1 12v
R_R2 N00119 VO 4k
**** RESUMING gh-SCHEMATIC1-gh.sim.cir ****
.END
**** 06/13/11 00:41:48 ************** PSpice Lite (Mar 2000) *****************
** Profile: "SCHEMATIC1-gh" [ E:\\PSPICE9.2\Capture\gh-SCHEMATIC1-gh.sim ] **** Diode MODEL PARAMETERS
******************************************************************* ***********
X_U1.dx
IS 800.000000E-18
RS 1
**** 06/13/11 00:41:48 ************** PSpice Lite (Mar 2000) *****************
** Profile: "SCHEMATIC1-gh" [ E:\\PSPICE9.2\Capture\gh-SCHEMATIC1-gh.sim ] **** BJT MODEL PARAMETERS
******************************************************************* ***********
X_U1.qx
NPN
IS 800.000000E-18
BF 93.75
NF 1
BR 1
NR 1
CN 2.42
D .87
JOB CONCLUDED
TOTAL JOB TIME .02
3,输出波形
20V
10V
0V
-10V
-20V
-10V-5V0V5V10V V(VO)
V_V3
实验二、二阶电路暂态的研究与状态轨迹
一、实验目的
1.研究R、L、C串联电路的电路参数与其暂态过程的关系。
2.观察二阶电路在过阻尼、临界阻尼和欠阻尼三种情况下的响应波形。
利用响应
波形,计算二阶电路暂态过程有关的参数。
3.掌握观察动态电路状态轨迹的方法。
4.掌握利用计算机仿真与示波器观察示波器电路响应波形的方法。
二、实验内容
1.研究R、L、C串联电路零输入响应波形及状态轨迹
电路图:
2. 研究方波信号作用下的R、L、C串联电路
电路:
三、实验结果与分析
1.研究R、L、C串联电路零输入响应波形及状态轨迹
四种情况下的U(C) U(L) I(L)波形:
(a ) R=0.00001无阻尼情况
(b ) R=20欠阻尼情况
(c ) R=40临界阻尼情况
Time
0s 0.1ms 0.2ms
0.3ms
0.4ms
0.5ms 0.6ms
0.7ms
0.8ms
0.9ms
1.0ms
V(C)
V(L)
I(L1)
-10
-5
5
10
R=0.00001
I(L)
U(L)
U(C)
Time
0s
0.1ms
0.2ms
0.3ms
0.4ms
0.5ms 0.6ms
0.7ms
0.8ms
0.9ms
1.0ms
V(C)
V(L)
I(L1) *20
-10
-5
5
10
R=20
I(L)
U(L)U(c)
Time
0s
0.1ms
0.2ms
0.3ms
0.4ms
0.5ms 0.6ms
0.7ms
0.8ms
0.9ms
1.0ms
V(C)
V(L) *5I(L1) *20
-20
20
40
60
R=40
I(L)
U(L)
U(C)
100
R=100
50
U(L)
U(C)
I(L)
-50
0s0.1ms0.2ms0.3ms0.4ms0.5ms0.6ms0.7ms0.8ms0.9ms 1.0ms V(C)V(L) *10I(L1) *100
Time
(d)R=100过阻尼情况
2. 研究方波信号作用下的R、L、C串联电路
U(C)在以下参数下的波形:
40V
R=-0.5
20V
0V
-20V
-40V
0s0.5ms 1.0ms 1.5ms 2.0ms 2.5ms 3.0ms 3.5ms 4.0ms 4.5ms 5.0ms 5.5ms 6.0ms 6.5ms7.0ms7.5ms8.0ms V(1)V(3)
Time
(a)R=-0.5负阻尼情况
40V
R=0.00001
20V
0V
-20V
0s0.5ms 1.0ms 1.5ms 2.0ms 2.5ms 3.0ms 3.5ms 4.0ms 4.5ms 5.0ms 5.5ms 6.0ms 6.5ms7.0ms7.5ms8.0ms V(1)V(3)
Time
(b)R=0.00001无阻尼情况
40V
R=1
20V
0V
-20V
0s0.5ms 1.0ms 1.5ms 2.0ms 2.5ms 3.0ms 3.5ms 4.0ms 4.5ms 5.0ms 5.5ms 6.0ms 6.5ms7.0ms7.5ms8.0ms V(1)V(3)
Time
(c )R=1欠阻尼情况
(d )R=40临界阻尼情况
(e )R=200过阻尼情况
Time 0s
0.5ms 1.0ms
1.5ms
2.0ms
2.5ms
3.0ms
3.5ms
4.0ms 4.5ms
5.0ms
5.5ms
6.0ms
6.5ms
7.0ms
7.5ms
8.0ms
V(1)
V(3)
-4V
0V
4V
8V
12V
R=40
Time
0s
0.5ms
1.0ms
1.5ms
2.0ms
2.5ms
3.0ms
3.5ms
4.0ms 4.5ms
5.0ms
5.5ms
6.0ms
6.5ms
7.0ms
7.5ms
8.0ms
V(1)
V(3)
0V 5V
10V
R=200。