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ORCAD经典资料


模拟电子学 基础实验
晶体管放大器的仿真
实验步骤
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(一) 电路原理图输入
1、启动OrCAD/Capture
? 选 择 “ 开 始 ” →“ 程 序 ” →“OrCAD 9.2”→“Ca

pture” , 以 进 入 Capture 的工作环境
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2、创建新项目
? 执行File/New/Project命令

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? 在Name框中键入欲 建立项目的名称 (如:Amplifier) ? 在Location框中键入 该项目的保存路径 (如:E:\0221033) ? 在Create a New Project Using复选框 中选择Analog or Mixed-Signal Circuit ? 单击“OK”
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? 出现“Create Pspice Project”对话 窗口 ? 在Create base upon an existing project复选框中选择simple.opj ? 单击“OK”

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3、电路原理图编辑
? 在项目管理器中,依次双击“Design Resources”、“Amplifier.dsn”、 “Schematic1”、“Page1” ? 自动进入原理图编辑器界面

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? 删除原理图编辑区左边的多 余符号,方法是: ? 用鼠标对准欲删区域左上 角,按下鼠标左键不放。将 鼠标移至欲删区域右下角, 防开鼠标左键 ? 按键盘Del键
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放置晶体管符号
? 执行P1ace/Part命令 ? 在 “Libraries”列表框 中选择“BIPOLAR” ? 在 “Part”列表框中选 择“ Q2N2222” ? 单击“OK” ? 将晶体管移至合适 位置,按鼠标左键 ? 按ESC键以结束绘 中国电子爱好者园 专业电子技术论 制元器件状态 地:www.cepark.com 坛:http://bbs.cepark.com/

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放置电阻符号
? 执行P1ace/Part命令 ? 在 “Libraries”列表框中 选择“ANALOG” ? 在 “Part”列表框中选择 “ R” ? 单击“OK” ? 将电阻R移至合适位 置,按鼠标左键 ? 按ESC键以结束绘制 中国电子爱好者园 专业电子技术论 地:www.cepark.com 坛:http://bbs.cepark.com/ 元器件状态

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放置电容符号
? 执行P1ace/Part命令 ? 在 “Libraries”列表框中 选择“ANALOG” ? 在 “Part”列表框中选择 “ C” ? 单击“OK” ? 将电容C移至合适位 置,按鼠标左键 ? 按ESC键以结束绘制 中国电子爱好者园 专业电子技术论 元器件状态 地:www.cepark.com 坛:http://bbs.cepark.com/

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放置直流电源符号
? 执行P1ace/Part命令 ? 在 “Libraries”列表框 中选择“SOURCE” ? 在 “Part”列表框中选 择“ VDC” ? 单击“OK” ? 将直流源VDC移至合 适位置,按鼠标左键 ? 按ESC键以结束绘制 中国电子爱好者园 专业电子技术论 元器件状态 地:www.cepark.com 坛:http://bbs.cepark.com/

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放置激励电源符号
? 执行P1ace/Part命令 ? 在 “Libraries”列表框中 选择“SOURCE” ? 在 “Part”列表框中选择 “ VSIN” ? 单击“OK” ? 将激励源VSIN移至合 适位置,按鼠标左键 ? 按ESC键以结束绘制 中国电子爱好者园 专业电子技术论 元器件状态 地:www.cepark.com 坛:http://bbs.cepark.com/

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放置地符号
? 执行P1ace/Ground命令 ? 在 “Libraries”列表框中 选择“SOURCE” ? 在 “Symbol”列表框中 选择“ 0” ? 单击“OK” ? 将地符号0 移至合适位 置,按鼠标左键 ? 按ESC键以结束绘制元 中国电子爱好者园 专业电子技术论 器件状态 地:www.cepark.com 坛:http://bbs.cepark.com/

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元器件间的电连接
? 执行P1ace/Wire命令 ? 将光标移至互连线的起始位置处,点 击鼠标左键 ? 移动鼠标,互连线出现 ? 在互连线终点,单击鼠标左键 ? 继续移动鼠标,以绘制下一段互连线 ? 单击鼠标右键,选择End Wire子命令, 结束互连线绘制
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将R1修改为Rb
? 将鼠标对准R1,双击鼠标左键,出 现“Display Properties”窗口 ? 在“Value”栏填入“Rb” ? 单击“OK”
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将R1值由1k修改为560k
? 将鼠标对准R1值1k,双击鼠标左 键,出现“Display Properties”窗口 ? 在“Value”栏填入“560k” ? 单击“OK”
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修改其余元件属性参数
? 将R2修改为Rc ? 将R3修改为RL,100k ? 将C1、C2值修改为10u ? 将V1修改为Vcc,6V ? 将V2修改为Vi,VOFF=0, VAMP=20m,FREQ=1k
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电路原理图保存
? 执行File/Save命令

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(二) 电路的仿真(瞬态分析) 1、建立电路网表
? 执行PSpice/Create Netlist命令

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2、仿真参数类型设置
? 执行PSpice/Edit Simulation Profile命令

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? 在Analysis Type栏,选择Time Domain(Transient) ? 在Start saving data栏填写0ms ? 在Run to栏填写10ms ? 在Maximum step栏,填 写0.01ms ? 点击“确定” 按钮
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3、放置仪器探头
? 执行PSpice/Markers/Voltage Level命令 ? 将电压探头拖至输入端Vi、输出端RL处 ? 按ESC键,以结束仪器探头放置

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4、运行仿真分析程序
? 执行PSpice/Run命令 ? 屏幕上出现PSpice仿真分析窗口

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5、波形测量
? 执行Trace/Cursor/Display命令

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? 点击分析窗口左下角“V(C2:2)”,选择 输出端C2与RL连接处的输出电压波形 ? 执行Trace/Cursor/Peak命令,测量标尺 定位于输出波形顶峰

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? 执行Plot/Label/Mark命令,显示输出 波形顶峰标尺坐标

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? 第一位置坐标为顶峰处时间数值 ? 第二位置坐标为顶峰处电压数值

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? 执行Trace/Cursor/Trough命令,测量标 尺定位于输出波形谷底

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? 执行Plot/Label/Mark命令,显示输出 波形谷底标尺坐标

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? 第一位置坐标为谷底处时间数值 ? 第二位置坐标为谷底处电压数值

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输出峰峰值以及系统增益
? 将顶峰处电压数值与谷底处电压数 值相减,得到输出波形峰峰值 Vopp=0.813576-(-1.6407)=2.4543V ? 输出波形峰峰值Vopp与输入波形峰 峰值Vipp相除,得到系统放大增益 Av= Vopp/Vipp=2.4543V/40mV=61
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(三) 电路的仿真(交流分析) 1、更换激励信号源
? 删除电压仪探头、信号源VSIN ? 执行Place/Part命令,放置信号源VAC

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? 在 “Libraries”列表 中选择SOURCE ? 在 “PART” 列表中 选择VAC ? 单击“OK”

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? 将V1修改为Vi、20mVac、0Vdc

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2、建立电路网表
? 执行PSpice/Create Netlist命令

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3、仿真参数类型设置
? 执行PSpice/Edit Simulation Profile命令

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? Analysis Type栏选择 AC Sweep/Noise ? AC Sweep Type栏选择 Logarithmic及Decade ? Start 栏填写0.1Hz ? End栏填写100MegHz ? Points/Decade填写100 ? 点击“确定”按钮
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4、运行仿真分析程序
? 执行PSpice/Run命令 ? 屏幕上出现PSpice仿真分析窗口

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5、系统增益频率特性分析
? 执行Trace/Add Trace命令

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在Add Traces对话窗口
? Trace Expression栏填写 V[Q1:c]/V[Vi:+],输出幅度与输入幅度 之比即为增益Av随信号频率变化的关 系 ? 单击“OK”按钮

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标尺工具
? 执行Trace/Cursor/Display命令

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标尺对准Av曲线中频点
? 执行Trace/Cursor/Peak命令

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在中频点处标记位置坐标
? 执行Plot/Label/Mark命令

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? 第一为中频处频率fO =3.9811kHz ? 第二为中频处放大倍数Avo=57.151

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? 向左拖动十字标尺,对准0.707倍中频 放大倍数处(约40.554),即低半功率点

测量低半功率点频率fL

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标记低半功率点处坐标
? 执行Plot/Label/Mark命令

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? 第一为低半功率点频率fL=5.3757Hz ? 第二为fL处放大倍数Av=40.554

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? 向右拖动十字标尺,对准0.707倍中频 放大倍数处(约40.249),即高半功率点

测量高半功率点频率fH

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标记高半功率点处坐标
? 执行Plot/Label/Mark命令

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? 第一为高半功率点频率fH=25.119MHz ? 第二为fH处放大倍数Av=40.249

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6、输入阻抗频率特性分析
仿真起始频率重新设定 ? 执行Simulation/Edit Profile命令

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? 将Start栏由0.1Hz改为1Hz ? 单击“确定”按钮

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运行仿真程序
? 执行Simulation/Run命令

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? 执行Trace/Add Trace命令

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在Add Traces对话窗口
? Trace Expression栏填写V[Vi:+]/I[Vi], 激励源输出电压与电流之比即为放大 器系统输入阻抗Ri ? 单击“OK”按钮

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标尺工具
? 执行Trace/Cursor/Dislay命令

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? 向右拖动十字标尺,对准低半功率点fL 处(约5.3280Hz)

测量低半功率点fL处Ri

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标记低半功率点处坐标
? 执行Plot/Label/Mark命令

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? 第一为低半功率点频率fL=5.3280Hz ? 第二为fL处输入阻抗Ri=4.2228k?

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? 向右拖动十字标尺,对准测量中频点fO 处(约3.9954kHz)

测量中频点fO处Ri

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标记中频点处坐标
? 执行Plot/Label/Mark命令

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? 第一为中频点频率fO=3.9954kHz ? 第二为fO处输入阻抗Ri=2.9838k?

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测量高半功率点fH处Ri
? 向右拖动十字标尺,对准测量高半功 率点fH处(约25.029MHz)

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标记高半功率点处坐标
? 执行Plot/Label/Mark命令

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? 第一为高半功率点频率fH=25.029MHz ? 第二为fH处输入阻抗Ri=30.745?

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(四)数据记录与处理
? 制定数据记录表格 ? 记录与处理放大器瞬态分析数据 ? 记录与处理放大器交流分析数据 ? 至此,实验内容全部完成
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