实验三 直流扫描分析

Posted 2022-02-06 行走的皮卡丘

实验三 直流扫描分析

• 一、实验目的
• 二、实验内容

一、实验目的

掌握直流扫描分析的各种设置和方法。

二、实验内容

1、绘出下面电路图，利用直流扫描（DC Sweep）来验证二极管的V-I特性曲线。

步骤：
（1）、作出电路图，进行直流扫描扫描分析。设置主扫描变量为电压
源Vi(注意：要与电路图中电源名称一致)，由-110V开始扫描到10V，每隔0.01V记录一点；查看二极管流过的电流曲线 I（D1)。

（2）、现在调整横轴与纵轴坐标以便观察门坎电压值。请选Plot\\Axis Settings…功能选项或直接X轴坐标刻度上双击左键来打开Axis Settings对话框。请把X Axis页内Data Ranges栏下的User Defined值设为0-2V，请把Y Axis页内Data Rangs栏下的User Defined值设为0-5A。查看二极管电流I（D1）。

(3)、再如上面的操作将X轴坐标刻度值设为-101V到-99V，将纵坐标调整为-5A到1A，查看二极管电流I（D1），可见其雪崩电压约为100V。

2、绘出下面电路图，利用直流扫描分析(DC Sweep)的来验证晶体三极管的
Vce-Ib 输出特性曲线。

步骤：
1）电压源V1和电流源I1的元件属性默认都为0。以下扫描类型均为Linear扫描。
2）设置主扫描参数。在Options栏内勾选Primary Sweep 选项，设置主扫描变量为电压源V1,由0V开始扫描到4V，每隔0.01V记录一点。

3）设置副扫描参数 在Options栏内勾选Secondary Sweep选项，设置副扫描变量为电流源I1,由0A开始扫描到0.5mA,每隔0.1mA记录一点。或者在Value List 中设置为0 0.1m 0.2m 0.3m 0.4m 0.5m也可。
4）进行仿真分析，查看集电极电流 IC（Q1） 。

3、共射极放大电路如下图所示。设BJT的型号为2N3904（B=50）。试用PSPICE程序作如下的分析：（1）求Q点；
（2）作温度特性分析，观察当温度在-30度～+70度范围内变化时，BJT的集电极电流IC的变化范围。

步骤：进入Schematics主窗口，绘出图所示电路。将Bf的值改为50。
（1）设置直流工作点分析(Bias Point Detail)，仿真后在输出文件中得到静态工作点：IB= （ 3.31E-02） mA，IC = （ 1.40） mA，VCE= （ 5.52 ） V。
（2）设置直流扫描分析(DC Sweep),对温度进行-30℃～+70℃的线性扫描。在Probe窗口中得到IC随温度变化的曲线所示。由图中看出温度在-30℃～+70℃变化时，集电极电流由（1.2724 ）mA变到（ 1.4863 ） mA。

4、电路图如下图所示，三极管参数为：

要求：
（1）、若其它参数不变，为使得：

应调节

（2）、若其它参数不变，为使得：

应调节：

（3）、若其它参数不变，为使得电阻Rb上功率为21uW，调节Rb=?
（4）、若其它参数不变为使得:

应调节:


步骤：
1、绘制电路图。对电源Vb直流扫描，仿真后，显示Icq1波形，启动标尺，在Icq1=2mA 时，( 927.890mV)。
2、其它参数不变，对电阻Rb直流扫描，仿真后，显示ICQ1波形，启动标尺，在ICQ!=2mA 时，电阻Rb =( 13.045K )。
3、其它参数不变，对电阻Rb直流扫描，仿真后，显示Rb功率波形，启动标尺，在Rb功率为21uW 时，电阻Rb =( 3.6936K )。（Rb功率表达式I(Rb)*V(Rb:1-V( Rb:2))。
4、其它参数不变，对电阻Rc直流扫描，仿真后，显示波形，启动标尺，在 时，电阻Rc =( 4.9106K)。

5、一BJT互阻放大电路如图所示。设NPN型硅管2N3904的放大系数B=100，电路参数为：RC=500Ω，R f =10kΩ， VCC=12V。分析：
1）当温度在-30°C到+50°C 的情况下，如果反馈电阻Rf从10 k到50 k之间变化时，每隔10K记录一点，三极管集电极电流 IC 的变化情况如何。

步骤：进入仿真环境中，绘出所示电路，并设置好参数。特别是要选择参数元件(PARAMETERS)，设置自定义变量rr。
（1）、在直流扫描分析中设置对温度的扫描，同时在参数扫描中设置变量rr不同的取值，仿真后得集电极电流IC。由图中看到温度在-30°C到+50°C 的情况下，Rf取不同值时，集电极电流IC 的变化情况。