电路仿真软件：PSPICE二次开发_（12）.PSPICE高级应用实例.docx

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PSPICE高级应用实例

1.多级放大器设计与仿真

在电路设计中，多级放大器是一个常见的应用。PSPICE提供了强大的仿真工具，可以帮助我们设计和验证多级放大器的性能。本节将详细介绍如何使用PSPICE进行多级放大器的设计与仿真。

1.1多级放大器的基本结构

多级放大器通常由多个放大级组成，每一级负责不同的放大功能。常见的多级放大器结构包括：

共发射极放大器：提供较高的增益，但输入和输出阻抗较高。

共基极放大器：具有较低的输入阻抗和较高的输出阻抗，适合高频应用。

共集电极放大器：具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗，常用于阻抗匹配。

1.2PSPICE仿真步骤

创建电路图：使用PSPICE的电路图编辑器绘制多级放大器的电路图。

设置仿真参数：定义输入信号、电源电压、仿真时间等参数。

运行仿真：执行仿真并分析输出结果。

优化设计：根据仿真结果调整电路参数，优化性能。

1.3电路设计实例

1.3.1两级共发射极放大器

我们将设计一个两级共发射极放大器，并使用PSPICE进行仿真。

电路图

*两级共发射极放大器

Vcc100DC15

Vin10AC1

R1101100k

R21210k

R33210k

R4301k

R564100k

R64510k

R77510k

R8701k

C11210pF

C23410pF

C35610pF

C47810pF

Q1230Q2N2222

Q2570Q2N2222

.modelQ2N2222NPN(Is=10fXti=3Eg=1.11Vaf=100Bf=200Ikf=0.15Xtb=1.5

+Cjc=5pCje=25pVce0=0.25Ne=1.5Rc=0.3Ccb=0)

Cout80100pF

.tran0.1ms1ms

.acdec10100Hz100kHz

.end

电路描述

电源：Vcc=15V

输入信号：Vin=1VAC

电阻：R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8用于偏置和负载

电容：C1,C2,C3,C4用于隔直通交

晶体管：Q1,Q2为2N2222NPN晶体管

输出电容：Cout=100pF用于滤波

仿真设置

瞬态分析：.tran0.1ms1ms，分析0.1ms到1ms的时间响应。

交流分析：.acdec10100Hz100kHz，分析从100Hz到100kHz的频率响应。

仿真结果分析

瞬态分析：观察输出波形，确保放大器在时域内的性能。

交流分析：分析频率响应，确保放大器在频域内的性能。

1.4优化设计

根据仿真结果，我们可能需要调整电阻和电容的值以优化放大器的性能。例如，如果增益不足，可以增加R2和R6的值；如果带宽不足，可以减少C1和C3的值。

1.4.1调整电阻值

*优化后的两级共发射极放大器

Vcc100DC15

Vin10AC1

R1101100k

R21220k

R33210k

R4301k

R564100k

R64520k

R77510k

R8701k

C11210pF

C23410pF

C35610pF

C47810pF

Q1230Q2N2222

Q2570Q2N2222

.modelQ2N2222NPN(Is=10fXti=3Eg=1.11Vaf=100Bf=200Ikf=0.15Xtb=1.5

+Cjc=5pCje=25pVce0=0.25Ne=1.5Rc=0.3Ccb=0)

Cout80100pF

.tran0.1ms1ms

.acdec10100Hz100kHz

.end

1.5实际应用

多级放大器在工业应用中非常广泛，例如在音频放大器、传感器信号放大、通信系统中等。通过PSPICE仿真，我们可以确保设计的放大器在实际应用中表现出预期的性能。

2.模拟电路中的非线性分析

非线性分析是模拟电路设计中的重要环节，PSPICE提供了多种工具来处理非线性问题。本节将详细介绍如何使用PSPICE进行非线性分析。

2.1非线性元件

非线性元件在电路中表现为电流和电压之间的非线性关系。常见的非线性元件包括：

二极管：具有非线性的伏安特性。

晶体管：在饱和区和截止区表现出非线性特性。

电容：在高频下表现出非线性特性。

2.2PSPICE仿真步骤

创建电路图