5、使用OrCADPspice进行虚拟实验的几种技巧.docVIP

5、使用OrCAD/Pspice的几种技巧 在2.3节中，按照电路特性分类介绍了用Pspice分析电路的基本方法。一般来说，虚拟实验用的就是这些方法。有些电路指标的测试可以直接用基本方法，比如测量静态工作点用静态工作点分析方法，测量频率特性用交流分析方法等。但虚拟实验中也有些电路指标的测试可使用多种方法，有些指标的测试需要一点技巧。下面介绍几种常用测试方法和测试技巧。 5.1 测量电压放大倍数 1．直耦放大器 测量直耦放大器的电压放大倍数用直流传输特性分析（TF分析）最方便，并能同时求出电路输入电阻和输出电阻。2.3.5 节中的例子求差动放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻用的就是这种方法。 注意这种方法只能用于分析直耦电路，不能分析阻容耦合电路。 2．阻容耦合放大器 可用以下方法测量阻容耦合放大器的电压放大倍数。 （1）设置瞬态分析。分析后，得到输出、输入的波形图，启动标尺测出它们的峰值，两者相除，即得到电压放大倍数。 （2）设置交流分析。分析后，得到幅频特性，可直接测出电压放大倍数。 例：基本放大电路如图2.2.6所示，测量其电压放大倍数。 解：用上述两种方法测试。 （1）进行瞬态分析。运行后得到输入输出波形，如图2.5.1所示。启动标尺测出它们的峰值Vo=763.5mV，VS=5mV，两者相除，得到电压放大倍数≈153。 图2.5.1 输入、输出波形图 （2）进行交流分析。运行后在Probe窗口中，执行Trace/Add Trace命令，选择V（Out）/ V（Vs:+）作输出量，显示出幅频特性如图2.5.2所示。启动标尺测出在? =10kHz处的电压放大倍数≈161。 图2.5.2 幅频特性 5.2 测量输入电阻、输出电阻 1. 直耦放大器 同测量电压放大倍数一起用直流传输特性分析（TF分析）求出。 2．阻容耦合放大器 （1）设置交流分析，得到输入电阻、输出电阻的频率特性，用标尺测出中频区的输入电阻、输出电阻。 （2）设置瞬态分析，按照第一章1.2.5节和1.2.6节介绍的测试方法测出。 例：基本放大电路如图2.2.6所示，求输入电阻、输出电阻。 解：用设置交流分析的方法测量 （1）进行交流分析后，在Probe窗口中，执行Trace/Add Trace命令，选择V（Vs:+）/I（C1）作输出量，显示出输入电阻的频率特性如图2.5.3所示。启动标尺测出在? =10kHz处的输入电阻≈888.8?。 图2.5.3 输入电阻的频率特性 （2）将电路的输入端短路，负载开路，在输出端加一信号源Vo。进行交流分析后，在Probe窗口中，执行Trace/Add Trace命令，选择V（Vo:+）/I（C2）作输出量，显示出输出电阻的频率特性如图2.5.4所示。启动标尺测出在?=10kHz处的输出电阻≈1.78K?。 图2.5.4 输出电阻的频率特性 5.3 测量最大输出幅度、输出功率 1．设置直流扫描分析 通过直流扫描分析，可得到电路的输入输出特性曲线，从曲线上可读出最大输出幅度。 通过直流扫描分析，也可得到电路的输出功率、管耗和电源提供的功率随输出电压变化的曲线，从曲线上可读出最大输出功率或某一输出幅值下的功率。 但这一方法不能用于有隔直电容的电路。 2．设置瞬态分析 通过瞬态分析，可得到电路的输出波形，然后将横轴改为输入变量，得到电路的输入输出特性曲线，从曲线上可读出最大输出幅度。 瞬态分析后，根据输出功率的定义 利用Probe中信号运算的功能可得到上述积分曲线，在t等于周期T时刻曲线上的值，就是相应的功率值。 这一方法也适用于有隔直电容的电路。 例：互补对称功率放大器如图2.5.5所示。求最大不失真输出幅度Vom、最大输出功率Pom和电源提供的功率Pv。 解：分别用上述两种方法测量。 （1）用直流扫描分析。 ① 求最大不失真输出幅度Vom。 进行直流（DC）扫描分析：设置输入信号VIN为变量，扫描范围为-12～+12V。运行后，得到如图2.5.6所示的电压传输特性曲线。启动标尺，可读出最大不失真输出幅度Vom≈6.5V。 图2.5.5 互补对称功率放大器 图2.5.6 电压传输特性曲线 ② 求最大输出功率Pom和电源提供的功率Pv。 进行直流（DC）扫描分析，将X轴变量改为V（Out），将X轴刻度范围改为（0～7V）。 根据Po、Pv的定义，执行Trace/Add Trace命令后，在“Trace Expression”文本框中键入“V（Out）* I（RL）/2”，得到Po曲线。同理键入“ABS(V（VCC1:+）* I（VCC1）/1.414)”，可得电源提供功率Pv曲线，如图2.5.7所示。启动标尺可读出最大输出功率Pom≈1.36W，此时电源提供的功率Pv≈3