用于瞬态分析的五种激励信号

用于瞬态分析的五种激励信号Pspice软件为瞬态分析提供了五种激励信号波形(称为瞬态源)供用户选用。

下面介绍这五种瞬态源的波形特点和描述该信号波形时涉及到的参数。

其中电平参数针对的是独立电压源。

对独立电流源，只需将字母V改为I，其单位由伏特变为安培。

(1).脉冲电源(VPulse)：P247习题脉冲信号是在瞬态分析中用得较频繁的一种激励信号。

描述脉冲信号波形涉及到7个参数。

表1列出了这些参数的含义、单位及内定值。

表2给出了不同时刻脉冲信号值与这些参数之间的关系。

下图为一具体实例。

图中给出了该波形对应的参数。

脉冲信号波形（例）表1描述脉冲信号波形的参数注：表中TSTOP是瞬态分析中参数Final Time的设置值；TSTEP是参数Print Step的设置值。

表2脉冲信号电平值与参数的关系(2).分段线性电源（VPWL: Piece-Wise Linear）：5.2节分段线性信号波形由几条线段组成。

因此，为了描述这种信号，只需给出线段转折点的坐标数据即可。

下图是一个分段线性信号波形实例。

图中同时给出了描述该波形的数据。

分段线性信号波形（例）(3).调幅正弦电源（VSIN: Sinusoidal Waveform）：5.1节描述调幅正弦信号涉及6个参数。

表3列出了这些参数的含义、单位和内定值。

表4给出了调幅正弦信号波形的变化与这6个参数的关系。

下图为一具体实例，图中同时给出了该信号波形对应的参数。

调幅正弦信号波形(例)注：表中TSTOP为瞬态分析中参数Final Time的设置值。

表4 调幅信号波形与参数的关系说明：此处描述的调幅正弦信号只用于瞬态分析。

若阻尼因子与偏置值均为0，则调幅信号成为标准的正弦信号，但是在进行3-6节介绍的AC分析时，本信号并不起作用。

(4).调频电源(VSFFM: Single-FrequencyFrequency-Modulated)描述调频信号需要5个参数，表5列出了这些参数的含义、单位和内定值。

非理想对称差动放大器的设计与仿真 实验目的：（1）熟悉PSPICE 软件的使用方法；（2）运用PSPICE 软件对非理想差动放大器进行设计与仿真；实验内容：1 电路参数设置已知参数指标: K R C 51=，K R C 5.52=，,1001=F β,1102=F βA S 151105-⨯=I ，A S 152105.5-⨯=I , 3Q ,4Q 的100=F β, I A S 15105-⨯=。

晶体管的选择:根据分析，选用元件库中的晶体管Q2N2222和Ｑ2N3904。

输入电压的选择:根据分析，选用元件库中的VDC ，VSIN ，VSRC ，VSTIM 。

输入电阻的选择:根据分析，选用元件库中的Rbreak ，R 。

2 电路的直流分析的部分输出图1 设计电路图如上图1，差动放大电路中输入交流电压为1V ，-1V .在差动晶体管中由于配对晶体管参数失配和集电极负载电阻C R 失配使差动放大电路的性能变差，主要表现为：当输入加差模信号时输出会产生共模分量，当输入加共模信号时会产生差模分量.如果下一级也是差动放大电路，这种差模输入－共模输出或共模输入－差模输出的转换对整个放大电路的性能将产生十分不利的影响。

以下通过电路来分析讨论这一问题。

图2 差分放大电路直流工作点各个晶体管直流工作点见附录2，其上半部分为三极管的直流偏置情况。

IC 行列出了四个晶体管的工作电流分别为10.405CQ I MA =,20.444CQ I MA =, 30.861CQ I MA =,40.983CQ I MA =。

而IB,VBE,VBCVCE 为三极管的其他直流工作点参数。

图3 直流传输特性图3是当输入信号V1由0.125+变化时，输出电压V01和V02的变--0.125化曲线。

利用直流扫描分析可以清楚地看到直流传输特性，为分析电路直流工作状态提供方便。

3 交流小信号分析图4 差模输出曲线如上图为输入差模信号时输出电压曲线。

一、选择题（5分）1、下列不属于Protel DXP新特性的是（）A、全新的集成设计平台；B、集成的设计输入系统；C、对系统配置要求更高；D、更强的项目管理功能；2、如果要将当前元件库载入当前系统，应单击状态栏中的（）面板A、【Libraries】；B、【Files】；C、【Projects】；D、【Messages】3、集成元件封装中DIP的意思是（）A、表面粘帖式元件封装；B、双排直插式元件封装；C、小型表面粘帖式元件封装；D、方形表面粘帖式元件封装4、在印刷电路板设计完成之后对电路进行DRC的作用是（）A、让电路板更美观；B、给PCB传递信息；C、生成网络格；D、确保所设计的印刷电路板符合规则；5、在仿真分析里面设置网络标号的作用是（）A、让电路板更美观；B、给PCB传递信息；C、生成网络格；D、获取该节点的波形；注：1、答案C。

Protel DXP的新特点有：1）支持自由的非线性设计流程即双向同步设计；2）支持VHDL设计和混合模式设计。

3）增强了电路原理图与电路板之间的双向同步设计功能；4）集成式元件与元件库。

5）支持多重组态设计，对于同一个文件，可以指定使用或不使用其中的某些元件，然后形成元件表或插置文件等。

6）可接受设计者自定义的元件与参数；7）强化设计检验；8）强大的尺寸性工具。

2、答案A；3、答案B；4、答案D；5、答案D二、填空题（25分）1、下图是Protel DXP的原理图绘图放置工具图标，其中序号1、3、5、7、9的工具栏图标分别表示、、、、。

注：分别代表绘制导线、绘制总线、绘制总线分支线、放置网络标号、放置电源及接地符号、放置元件、放置方块电路盘、放置方块电路盘输入/输出端口、防止电路输入/输出端口、放置电路接点、放置忽略ERC（电路法则测试）、放置PCB布线规则。

2、在Protel DXP元器件库中，下列名称代表的是什么电子元器件？Cap 电容，Bridge 电桥，Tran 变压器。

OrCAD/PSpice9的电路仿真方法1、概 述1.1 PSpice 软件P S p i c e是一个电路通用分析程序，是E D A中的重要组成部分，它的主要任务是对电路进行模拟和仿真。

该软件的前身是S P I C E（S i m u l a t i o n P r o g r a m w i t h I n t e g r a t e d C i r c u i t E m p h a s i s），由美国加州大学伯克莱分校于1972年研制。

1975年推出正式实用化版本S P I C E2G，1988年被定为美国国家标准。

1984年M i c r o s i m公司推出了基于S P I C E的微机版本P S p i c e （P e r s o n a l-S P I C E），此后各种版本的S P I C E不断问世，功能也越来越强。

进入20世纪90年代，随着计算机软件的飞速发展，特别是W i n d o w s操作系统的广泛流行，P S p i c e又出现了可在W i n d o w s环境下运行的5.1、6.1、6.2、8.0等版本，也称为窗口版，采用图形输入方式，操作界面更加直观，分析功能更强，元器件参数库及宏模型库也更加丰富。

1998年1月，著名的E D A公司O r C A D公司与开发P S p i c e软件的M i c r o s i m公司实现了强强联合，于1998年11月推出了最新版本O r C A D/P S p i c e9。

为了迅速推广普及O r C A D/P S p i c e9软件，O r C A D公司提供了一张试用光盘O r C A D/P S p i c e 9D e m o， 它与商业版是完全一致的，不同之处只是在元器件上受到一定的限制，因此又被称为普及版。

本章将以普及版为例简要介绍O r C A D/P S p i c e9的功能及使用方法。

本书中所有的虚拟实验都是用O r C A D/P S p i c e9D e m o完成的，所引用的屏幕画面也都是出自于O r C A D/P S p i c e 9D e m o软件。

【教程】PSpice的4种基本仿真分析详解PSpice A/D将直流工作点分析、直流扫描分析、交流扫描分析和瞬态TRAN分析作为4种基本分析类型，每一种电路的模拟分析只能包括上述4种基本分析类型中的一种，但可以同时包括参数分析、蒙特卡罗分析、及温度特性分析等其他类型的分析，现对4种基本分析类型简介如下。

1. 直流扫描分析（DC Sweep）直流扫描分析的适用范围：当电路中某一参数（可定义为自变量）在一定范围内变化时，对应自变量的每一个取值，计算出电路中的各直流偏压值（可定义为输出变量），并可以应用Probe功能观察输出变量的特性曲线。

例对图1所示电路作直流扫描分析图1（1）绘图应用OrCAD/Capture软件绘制好的电路图如图2所示。

图2（2）确定分析类型及设置分析参数a) Simulation Setting（分析类型及参数设置对话框）的进入•执行菜单命令PSpice/New Simulation Profile，或点击工具按钮，屏幕上弹出New Simulation（新的仿真项目设置对话框）。

如图3所示。

图3•在Name文本框中键入该仿真项目的名字，点击Create按钮，即可进入Simulation Settings （分析类型及参数设置对话框），如图4所示。

图4b）仿真分析类型分析参数的设置图2所示直流分压电路的仿真类型及参数设置如下（见图4）：•Analysis type下拉菜单选中“DC Sweep”；•Options下拉菜单选中“Primary Sweep”；•Sweep variable项选中“Voltage source”，并在Name栏键入“V1”；•Sweep type项选中“Linear”，并在Start栏键入“0”、End栏键入“10”及Increment栏键入“1”。

以上各项填完之后，按确定按钮，即可完成仿真分析类型及分析参数的设置。

另外，如果要修改电路的分析类型或分析参数，可执行菜单命令PSpice/Edit Simulation Profile，或点击工具按钮，在弹出的对话框中作相应修改。

中南大学CAD实验题目各种激励信号的设置及瞬态分析学生姓名指导教师学院专业班级学生学号年月日一、实验目的1、了解各种激励信号中参数的意义，掌握其设置方法。

2、掌握对电路进行瞬态分析的设置方法，能够对所给出的实际电路进行规定的瞬态分析，得到电路的瞬态响应曲线。

二、实验内容1、正确设置正弦信号、脉冲信号、周期性分段线性信号，参数自行确定，要求屏幕上正好显示4个完整周期的信号曲线。

（1）正弦信号voff=1v, vampl=2v, vfreq=1khz, phase=60, df=0, td=0（2）脉冲信号Pulse:v1=1v, v2=3v,per=2s, pw=1s,td=1s,tf=0.6s,tr=0.2s（3）PWL(piece-wise Linear) t1=0s, t2=1s, t3=1.2s,t4=1.3s, t5=2s, t6=3.5st7=4s,t8=4.5s V1=0, v2=2, v3=0.5, v4=2, v5=1, v6=3, v7=1, v8=22、对下图单管放大电路进行瞬态分析，信号源采用正弦波，频率从1kHz 到20kHz任意选定。

根据信号频率，合理选择分析结束时间，观测输出端的波形，屏幕上正好显示5个完整周期的波形。

设置如下：正弦信号：voff=1v, vampl=2v, vfreq=1khz, phase=60, df=0, td=03、在瞬态分析的同时对输出节点（out）的电压波形进行傅里叶分析，分析计算到6次谐波。

FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE V(OUT)DC COMPONENT = 2.174553E+00HARMONIC FREQUENCY FOURIER NORMALIZED PHASE NORMALIZEDNO (HZ) COMPONENT COMPONENT (DEG) PHASE (DEG)1 1.000E+03 5.468E+00 1.000E+00 -1.190E+02 0.000E+002 2.000E+03 1.451E+00 2.653E-01 -1.466E+02 9.135E+013 3.000E+03 1.265E+00 2.314E-01 5.004E-013.574E+024 4.000E+03 1.192E+00 2.180E-01 -2.589E+014.500E+025 5.000E+03 2.318E-01 4.240E-02 1.074E+02 7.022E+026 6.000E+03 8.352E-01 1.528E-01 9.329E+01 8.071E+02 TOTAL HARMONIC DISTORTION = 4.433670E+01PERCENT出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。