交流扫描分析

电子电路分析与设计

实验报告

学院计算机与电子信息学院

专业电子信息工程班级电信11-1

姓名黄永耀学号 11034030146

指导教师张涛

实验报告评分：_______

实验四 交流扫描分析

一、实验目的:

1、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。

C1

10U

R23K R5

3K

RS 2K

R31k

C2

10U

C310U

V2

12V

VK

V1

FREQ = 10K

VAMPL = 0.01VOFF = 0

OUT

R1

300K 0

Q2

Q2N3904

元件名称 元件库

说明 R Library/Pspice/Analog.olb 电阻 C Library/Pspice/Analog.olb 电容 Q2N3904 Library/Pspice/Bipolar.olb 三极管 VDC Library/Pspice/Sourse.olb 直流电压源 VSIN

Library/Pspice/Sourse.olb

正弦信号源

步骤： （1）、作出电路图，修改三极管参数：放大系数β =80，r bb’ (r b )= 100。

将V1信号源的 AC 设置为1（设置方法：双击电压源V1，出现V1电压参 数设置界面，将AC 设置为1，否则交流仿真分析无法完成）。

（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 （VK ）），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）=( 36.859 )。下限截止频率f L 和上限截止频率f H 大约是：f L =（ 4.5234K ），f H =（ 2.0461M ）。（上限截止频率f H 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）、在Probe 窗口中，键入相频响应表达式：P （V （OUT ）/V （VK ）），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( 150.905 )。

（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(VK)/I(V1)。启

动标尺，测量并列出中频区输入电阻大约为（ 45.236 ）。

（6）、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R5去掉，在输出端加入信号源T V (将信号源 AC 设置为1 )。

③进行交流扫描分析，键入表达式(:)/()T T V V I V 。启动标尺，测量并列出中频区的输出电阻数值大约为（ 139.312K ）。

2、电路如下图所示，试分析C 5在1UF 到100UF 之间变化时，下限频率f L 的变化范围。

R101.3K

R85.1K

C4

10U

V4

vo

R633K

V3

12V

R910K

PARAMETERS:

cval = 50u

C5{cval}

R73.3K

Q2

Q2N3904C3

10U

（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C e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，C e在1UF到100UF之

间变化时，下限频率变化的趋势。

60

40

20

-0

-20

-40

-60

10mHz100mHz 1.0Hz10Hz100Hz 1.0KHz10KHz100KHz 1.0MHz10MHz100MHz 1.0GHz DB(V(OUT)/V(VK))

Frequency

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

(3)、进行交流扫描分析，查看输出电压变化曲线。输出电压表达式为V（VO）。

120V

100V

80V

60V

40V

20V

0V

10mHz100mHz 1.0Hz10Hz100Hz 1.0KHz10KHz100KHz 1.0MHz10MHz100MHz 1.0GHz V(OUT)

Frequency

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)。

60mA

50mA

40mA

30mA

20mA

10mA

0A

10mHz100mHz 1.0Hz10Hz100Hz 1.0KHz10KHz100KHz 1.0MHz10MHz100MHz 1.0GHz IC(Q2)

Frequency

5、电流并联负反馈电路如下图所示。试运用PSPICE分析该电路的A IF、输入电阻R if 和

输出电阻R of 。

V+

V-V2

12V

RL 500

U1

uA7413

2

7

4

615

+-

V +V -

OUT

OS1

OS2

V-0Rs

500K

Is

R 100

V+

V1

12V

VO

Rf

1k

步骤：

(1)、设置交流扫描分析，仿真后得到频率响应曲线。由图可得 A IF =（ 200 ），输入电阻R IF ==（ 1000 ）Ω。 (2)、输出电阻R of = （ 150 ）Ω。

元件名称 元件库 说明 R Library/Pspice/Analog.olb 电阻 VDC Library/Pspice/Sourse.olb 直流电压源 uA741 Library/Pspice/opamp.olb 放大器 IAC Library/Pspice/Sourse.olb 交流电流源

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Orcad/Pspice/Samples/Anasim/Example/example.obj 文件。

(2)、进行交流扫描分析，选中噪音分析。在Output V oltage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。

700nV

600nV

500nV

400nV

300nV

200nV

100nV

0V

10mHz100mHz 1.0Hz10Hz100Hz 1.0KHz10KHz100KHz 1.0MHz10MHz100MHz 1.0GHz10GHz V(ONOISE)V(INOISE)

Frequency

三、实验心得

这一次的交流扫描分析实验的实验内容相对也比较多，在第一次实验上机课时我不能完

成全部内容，最后剩下实验内容是在第二次课时完成的，由于这一次主要进行的是pspice

的交流扫描分析仿真实验，所以在开始建工程文件时要注意确保建立的是仿真文件，而且在

设置仿真参数时也要设置正确，否则会导致仿真不准确，最后是要会看仿真后的图标，因为

有一些数据是要靠看仿真图表才可以算出来的，经过这次的实验课，我了解并掌握了交流扫

描分析的各种设置和方法，总的来说收获不少。