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SPICE仿真实验报告

SPICE仿真软件的仿真设计实验报告二极管、稳压管的仿真模

型与正反向特性测试

负反馈放大电路参数的仿真分析

姓名：张梦瑶

学号：***-*****

学院：机自院自动化系

二极管、稳压管的仿真模型与正反向特性测试

实验内容：

1.设计二极管、稳压管的仿真模型。

2.用仿真软件分析二极管、稳压管的正反向特性。

实验分析：

二极管伏安特性是指二极管两端电压与其电流之间的关系，主要

特点是单向导电性及非线性，并且易受温度影响。

二极管的伏安特性测试电路可以设计成如下图所示。

用交变电源获得可变的电压，将二极管与电阻串联，将示波器的

A通道接在

二极管两端，测量出的是二极管两端的电压VAVD1，将示波器

的B通道接在电阻的两端，测出的是电阻两端的电压VBVR1，由于

VR1IR1ID1,所以VB与ID1R1

成正比，所以切换到示波器的B/A模式就可以观察到二级管的

V-I特性曲线了。同理，稳压管的设计图如下。

仿真结果：

（二极管）

仿真后得到的二极管的V-I特性曲线如图：

（由于整体的图像太大，不是很直观，因此把V-I的正向和反向

特性曲线的放大图也放上来）

（稳压管）仿真后得到的稳压管的V-I特性曲线如图

对稳压管的反向击穿特性放大如图

实验体会及注意事项

二极管的仿真实验设计几经反复，首先是在原理图的设计上就否

决了好多个思路，从直流电源的扫描分析改成交流电源；在测量方面，

刚开始采用的是电压表和电流表，但是苦于无法绘制曲线，最后改成

了方便的示波器。

实验过程中由于参数选取不当，导致出现了多次的仿真错误。最

后得到的教训是：在选取了某个型号的二极管的后要先查找它的理论

参数，然后估算需要的串联电阻大小和电源电压，以免出现不必要的

错误。

对仿真后的曲线分析可知：二级管和稳压管的仿真曲线基本类似，

区别在于加上反向电压时，稳压管的反向击穿曲线更陡，说明稳压管

的稳压特性好。

负反馈放大电路参数的仿真分析

Spice是SimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis的

缩写，是一种功能强大的通用模拟电路仿真器，已经具有几十年的历

史了，该程序是美国加利福尼亚大学伯克利分校电工和计算科学系开

发的，主要用于集成电路的电路分析程序中，Spice的网表格式变成

了通常模拟电路和晶体管级电路描述的标准。下面来研究负反馈对

放大电路的影响。

1.实验电路

为了研究负反馈对放大电路的影响，首先，要建立起一个实验电

路，下图分立元件组成的二级放大电路，采用DIN。开关J1和J2分

别由键盘上A,B键控制开和关,闭合时分别表示引入电压串联负反馈

和接入负载。

2.波形的观察及电压放大倍数的计算

2.1开环与闭环的电压放大倍数的比较

（1）测量开环电压放大倍数

按键盘的数字键“1”，将开关k断开，输入正弦电压（V1）峰值为

20mV，频率为1kHz。用示波器测得输入、输出的波形如图，

根据输入、输出波形波峰与波谷的幅差值求得：开环电压放大倍

数：Av=Vo/Vi=(VB2-VB1)/(VA2-VA1)=6.122V/39.7584Mv=153.998

电路的反馈深度：1+AvFv=1+153.998*0.0606=10.332

（2）测量闭环电压放大倍数

按数字“1”键，将开关K1闭合，将示波器输入电压幅值调整为

200mV，重复上述过程，测得引入反馈后的输入电压波峰与波谷幅差

VA2-VA1=39.7584mV；输出电压幅差VB2-VB1=557.9098mV。闭环

电压放大倍数：Avt=Vof/Vi=557.9098mV/39.7584mV=14.033。理论

值计算：Avf=Av/(1+AvFv)=153.998/10.332=14.905。因此，得出结论：

引入负反馈后，降低了放大倍数。

2.2开环与闭环的输出电阻比较

（1）测量反馈放