实验四 交流扫描分析

Posted 2022-08-01 行走的皮卡丘

实验四 交流扫描分析

• 一、 实验目的
• 二、实验内容
• • 1、共射极放大电路如下图所示。试分析出中频区放大倍数、上限截止频率和下限截止频率，电路输入电阻和输出电阻。
  • 2、电路如下图所示，试分析C5在1UF到100UF之间变化时，下限频率fL的变化范围。
  • 3、电路如题2图所示，试分析三极管放大系数在20到200之间变化时，电路输出电压变化趋势。
  • 4、电路如题2图所示，试分析温度在20到100之间变化时，电路中三极管集电极电流变化情况。
  • 5、负反馈电路如下图所示，Rf 为反馈电阻。对该电路进行交流扫描分析。
  • 6 、在电路中计算的噪音通常是电阻上产生的热噪音、半导体器件产生的散粒噪音和闪烁噪音。

一、 实验目的

掌握交流扫描分析的各种设置和方法。

二、实验内容

1、共射极放大电路如下图所示。试分析出中频区放大倍数、上限截止频率和下限截止频率，电路输入电阻和输出电阻。

步骤：
（1）、作出电路图，将V2信号源的 AC 设置为1
（2）、在Analysis type中选择AC Sweep/Noise，在Options中选中General Settings。AC Sweep的分析频率从0.01Hz到1GHz，采用十倍频，每十倍频采样点数为50。运行仿真。
（3）、在Probe窗口中，键入幅频响应表达式：DB（V（out）/V（in）），显示出电压增益的幅频特性曲线。启动标尺，测量并列出中频电压增益（分贝）=( 45.448 )。下限截止频率fL和上限截止频率fH大约是：fL=（ 4.3368HZ ），fH=（ 8.9149HZ）。（上限截止频率fH和下限截止频率的分贝数要比中频电压增益（分贝）少3分贝）

（4）be窗口中，键入相频响应表达式：P（V（out）/V（in）），显示出电压增益的相频特性曲线。启动标尺，测量并列出中频区相位差大约为( 89.2 )。

（5）、在Probe窗口中，显示出输入电阻的特性曲线。输入电阻表达式：V(in)/I(c2)。启动标尺，测量并列出中频区输入电阻大约为（899.767 ）。

在Probe窗口中，显示出输入电阻的特性曲线。方法如下：
①将电路输入端短路。即将电源V1去掉，用 wire 代替。
②负载电阻R4去掉，在输出端加入信号源Vt(将信号源 AC设置为1 )。
③进行交流扫描分析，键入表达式:

启动标尺，测量并列出中频区的输出电阻数值大约为（ 1.7492K ）。

2、电路如下图所示，试分析C5在1UF到100UF之间变化时，下限频率fL的变化范围。

（元件PARAM位于Library/Pspice/Special.olb下）
步骤：

• (1)、设置交流分析。 AC Sweep的分析频率从0.01Hz到1GHz，采用十倍频，每十倍频采样点数为50。
• (2)、选中参数扫描分析
• • （Parametric sweep）。
• • Sweep variable: Global Parameter;
• • Parameter name: cval
• • Sweep type: value list
    设置Ce取列表值1UF、5UF、10UF、20UF、50UF、80UF和100UF。（注意列表值之间用 空格键 隔开）
• (3)、进行仿真后，得到电压增益的幅频响应曲线。由图中看出，Ce在1UF到100UF之间变化时，下限频率变化的趋势。

3、电路如题2图所示，试分析三极管放大系数在20到200之间变化时，电路输出电压变化趋势。

步骤：
(1)、设置交流分析。 AC Sweep的分析频率从0.01Hz到1GHz，采用十倍频，每十倍频采样点数为50。

(2)、选中参数分析。
Sweep variable: Model Parameter;
Model type: NPN
Model name: Q2N3904
Parameter name: Bf
Sweep type: Linear
Start value:20 End value:200 Increment value:20
(2)、进行交流扫描分析，查看输出电压变化曲线。

4、电路如题2图所示，试分析温度在20到100之间变化时，电路中三极管集电极电流变化情况。

步骤：
(1)、设置交流分析。 AC Sweep的分析频率从0.01Hz到1GHz，采用十倍频，每十倍频采样点数为50。
(2)、选中参数分析。
Sweep variable:Temperature
Sweep type: Linear
Start value:20 End value:100 Increment value:10
(3)、进行交流扫描分析。查看三极管集电极电流变化曲线。三极管集电极电流表达式为IC(Q2)。

5、负反馈电路如下图所示，Rf 为反馈电阻。对该电路进行交流扫描分析。

求：
(1)、设置交流扫描分析，仿真后得到输出幅频响应曲线和相频响应曲线。

(2)、Rf 电阻在5~30K之间变化，分析增益的3分贝带宽与Rf 的变化曲线。

(3)如果去掉Rf 电阻，比较输出幅频响应曲线、输入电阻、输出电阻的变化情况。
有Rf输出幅频响应曲线：

输入电阻：

输出电阻：

无Rf输出幅频响应曲线：

输入电阻：

输出电阻：

6 、在电路中计算的噪音通常是电阻上产生的热噪音、半导体器件产生的散粒噪音和闪烁噪音。

步骤：
(1)、打开\\Cadence\\SPB_16.6\\tools\\pspice\\Demo_samples\\anasim\\example文件。
(2)、进行交流扫描分析，选中噪音分析。在Output Voltage中填入V(OUT2)，在I/V中填入V1,在Interval填入30。
(3)、查看输出文件。在频率为100Mhz下的各个元器件的噪声、总噪声。

(4)、在Probe窗口中，在Trace/Add中选择V（ONOISE）和V（INOISE），查看输出节点OUT2总的输出噪声电压和在输入节点计算出来的等效输入噪声电压随频率变化而变化情况。