6、模拟电路虚拟实验举例
实验1A 常用电子仪器的使用练习
在模拟电子技术基础实验室里，最常用的电子仪器有示波器、函数发生器、交流毫伏表、万用表和直流稳压电源等。这些仪器也同元器件、电路一样可以用OrCAD/PSpice软件来模拟。
一、实验目的
1．学习用OrCAD/PSpice产生信号及用标尺测量信号波形有关参数的方法。
2．学习在电路中放置波形显示标示符，即使用模拟示波器的方法。
3．练习用Capture软件绘制电路图。
4．初步了解用OrCAD/PSpice软件进行电路测试的方法。
二、实验器材
正弦电压源、时钟信号源DigClock
三、实验内容及步骤
1．调用Capture软件绘制电路图
<1）进入电路图编辑
<2）启动Place/Wire命令，将上述元器件连接成如图1A.1所示电路。启动Place/Net Alias命令，为输出端设置节点名为Vo。
<3）将正弦源的参数设置为：VOFF=0，VAMPL
<4）执行PSpice/ Marke命令，从子命令菜单中选择电压标示符“Voltage Level”分别放置在电路的 图1A.1 输入和输出端。
2．用虚拟示波器观察电路输入输出的波形图
<1）选择瞬态分析，设置分析时间：4ms，分析步长：0.01ms。
<2）执行PSpice/ Run命令，即可看到输入输出波形如图1A.2所示。
图1A.2
输入输出波形 3．测量信号的振幅、周期
<1）启动标尺，测量出各波形的振幅、周期。
<2）改变正弦信号源的振幅和周期，重复以上步骤。
4．观看回路中的电流波形
<1）去掉两个电压标示符“Voltage Level”，在电路中放入一个电流标示符“Current into Pin”
<2）测量回路电流的振幅。
4．脉冲信号的产生与测试
<1）绘制电路：在SOURCE库中取出一个时钟信号源符号DigClock，在ANALOG库中取出1个电阻R。连接成电路如图1A.4所示。
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. 电路计算机仿真分析
实验报告
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实验一 直流电路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窗口的设置和分析的运行过程等。
2、学习使用Pspice进行直流工作点分析和直流扫描分析的操作步骤。
二、原理与说明
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，求解电路中各个电压和电流。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）,要注意支路（也就是元件）的参考方向。对于二端元件的参考方向定义为正端子指向负端子。
三、示例实验
应用PSPICE求解图1-1所示电路个节点电压和各支路电流。
图1-1 直流电路分析电路图
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. 4.000VR212.000A0VIdc24Adc4.000A6.000VR114.000AIdc12Adc2.000AR332.000A0
图1-2 仿真结果
四、选做实验
1、实验电路图
（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Us1的电压在0-12V之间变化时，求负载电阻RL中电流IRL随电压源Us1的变化曲线。
R43Is32Adc0Vs210VdcRL1Is11AdcIs21AdcR14IIs53AdcR2212VdcIPRINTVs35VdcVs47Vdc
- 1 - 实验一 LC与晶体振荡器实验
一、实验目的
1）、了解电容三点式振荡器和晶体振荡器的基本电路及其工作原理。
2）、比较静态工作点和动态工作点，了解工作点对振荡波形的影响。
3）、测量振荡器的反馈系数、波段复盖系数、频率稳定度等参数。
4）、比较LC与晶体振荡器的频率稳定度。
二、实验预习要求
实验前，预习教材：“电子线路非线性部分”第3章：正弦波振荡器；“高频电子线路”第四章：正弦波振荡器的有关章节。
三、实验原理说明
三点式振荡器包括电感三点式振荡器（哈脱莱振荡器）和电容三点式振荡器（考毕兹振荡器），其交流等效电路如图1-1。
1、起振条件
1）、相位平衡条件：Xce和Xbe必
需为同性质的电抗，Xcb必需为异性质
的电抗，且它们之间满足下列关系：
2）、幅度起振条件： 图1-1 三点式振荡器
式中：qm——晶体管的跨导， XbeVfeXceVoXcbbc+_+_LCXXXXXcoCLcebe1 |||| )(，即)(Au1* 'ieLoemqqqFuq
- 2 - FU——反馈系数， AU——放大器的增益，
qie——晶体管的输入电导，
qoe——晶体管的输出电导，
q'L——晶体管的等效负载电导，
FU一般在0.1~0.5之间取值。
2、电容三点式振荡器
1）、电容反馈三点式电路——考毕兹振荡器
图1-2是基本的三点式电路，其缺点是晶体管的输入电容Ci和输出电容Co对频率稳定度的影响较大，且频率不可调。
（a）、考毕兹振荡器 （b）、交流等效电路
1 / 1 PCB布线中的过孔和电容效应分析和结构优化-电气论文
PCB布线中的过孔和电容效应分析和结构优化
尚文亚1，2，刘丰满1，3，王海东1，3，何慧敏1，2，3，万菲1，3，于大全3，4，上官东恺1，3
（1.华进半导体封装先导技术研发中心，江苏无锡214315；2.中国科学院大学，北京100049；3.中国科学院微电子研究所，北京100029；4.华天科技有限公司，陕西西安710018）
摘要：在多层PCB布线中，过孔和电容是常见的不连续结构。信号线在不同平面间转换传输路径时，过孔与回流层之间的寄生电容与寄生电感将引起信号完整性的相关问题；而常用的传输线上的AC耦合电容等，引入了阻抗突变的结构，由此带来了反射等相关问题。通过对多层PCB上的过孔进行建模仿真，研究不同变量对过孔性能的影响趋势，以协助信号完整性问题的分析；通过对电容阻抗突变处进行不同形式的补偿，仿真和测试结果相验证，得到提高信号传输质量的解决方案。
关键词 ：PCB传输线；过孔效应；阻抗突变；信号完整性
中图分类号：TN41?34 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2015）16?0110?05
收稿日期：2015?04?03
基金工程：国家自然科学基金资助工程（61306136）
现代电子产品益趋向高密度、小型化的方向发展，封装内的布线密度不断增加。而随着数字信号传输速率的不断提高，信号的上升沿越来越短，过孔和电容等不连续结构带来的对传输线特征阻抗的影响越来越明显[1?2]。而不同的介
1 / 1 质和层叠结构上的不连续结构对电学性能的影响不尽相同，对阻抗不连续结构的阻抗补偿形式不可一概而论。基于工程实际应用中的线性和层叠结构，本文设计了多种测试结构以提取和验证适合于实际线路的过孔模型和阻抗补偿形式。
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传输线与反射
