实验四 交流扫描分析

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。 三、 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。

FREQ = 10K

VOFF = 0

（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）=( 39.320 )。下限截止频率f L 和上限截止频率f H 大约是：f L =（1.0206KHz ），f H =（6.3872MHz ）。（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(-161.718)。

（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（49.222K ）。

（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（126.932K ）。

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。

R85.1K

V3

（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。

Frequency

10mHz

100mHz 1.0Hz 10Hz 100Hz 1.0KHz

10KHz 100KHz 1.0MHz 10MHz 100MHz 1.0GHz

DB(V(vo)/V(vi))

-50

50

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

80V

40V

0V

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

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

40mA

20mA

0A

10mHz100mHz 1.0Hz10Hz100Hz 1.0KHz10KHz100KHz 1.0MHz10MHz100MHz 1.0GHz IC(Q3)

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 。

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 =（183.013），输入电阻R IF ==（1.0810K ）Ω。 (2)、输出电阻R of = （220.09）Ω。

Frequency

10mHz

100mHz 1.0Hz 10Hz 100Hz 1.0KHz 10KHz 100KHz 1.0MHz

10MHz 100MHz 1.0GHz

V(Vo)

182.7uV

182.8uV

182.9uV

183.0uV

183.1uV

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 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。 Q_Q1 Q_Q2 Q_Q3 Q_Q4

RB 2.652E-18 2.674E-18 5.160E-21 7.299E-21

RC 1.403E-21 7.111E-21 2.114E-21 6.257E-21

RE 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00

IBSN 2.514E-21 2.726E-20 3.579E-21 1.005E-20

IC 1.662E-18 1.124E-17 1.804E-18 5.379E-18

IBFN 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00

TOTAL 4.318E-18 1.395E-17 1.814E-18 5.403E-18

**** RESISTOR SQUARED NOISE VOLTAGES (SQ V/HZ)

(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。

1.0uV

0.5uV

0V

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

Frequency

四、上机操作报告：

1、将所画电路图存入E：\**** \ 下。****为自己姓名。

2、在报告中写出操作中相应的数据。

3、心得体会及其它。