基于忆阻器的基本滤波电路的Pspice仿真研究
资深老工程师分享：利用PSpice仿真数字滤波器的快速简单方法
资深老工程师分享：利用PSpice仿真数字滤波器的快速简单方法PSpice 已经成为模拟电路仿真使用的行业标准工具。
模拟电路具有真实的物理实现，可以用它们的原理示意图进行仿真，其频率响应是电路时间常数的结果。
与之相反的是，数字滤波器对一系列样本进行数学运算。
数字滤波器的时间常数隐藏在采样间隔T中。
因此数字滤波器一般是通过它们的传递函数进行数学仿真，而且为了做到这一点，能够方便地仿真由采样率fs引起的采样延时T=1/fs非常重要，因为这个延时定义和衡量了整个滤波器的响应性能。
通常拉普拉斯变换用于模拟电路的行为建模，因为它将时域变换成为复频率s域。
数字滤波器的频率响应作为一个特殊例子，可以从拉普拉斯变换的时移理论(延时理论)推导出来。
该理论表示，如果时间函数f(t)在时域中被延时了时间T，那么在频域中的结果要乘以e-sT，见公式(1)。
esT项经常被称为延时因子，如果用符号z代替，如公式(2)所示，那么拉普拉斯变换将升级为所谓的z变换。
这样，回到时域，z-n对应延时的nth样本，z0是当前样本，zn代表未来的nth样本。
本设计实例介绍了一种在PSpice中进行数字滤波器频率响应仿真的快速简单直观方法。
PSpice模拟行为建模符号库abm.slb包含LAPLACE部分(拉普拉斯电压控制的电压源)，其中任何s域传递函数都可以用分子(NUM)和分母(DENOM)的形式写出来。
为了仿真z域传递函数，首先要在电路参数列表中定义采样间隔T。
然后用公式(2)代替zn，在LAPLACE部分写出z域传递函数。
在PSpice中，这种替代可以通过定义一个函数(公式(3))完成，而这个函数就是本设计实例的核心。
举例来说，如果用分子或分母形式将z(-10)写下来，PSpice将用e-10sT替代z(-10) (s是LAPLACE部分使用的拉普拉斯变量)。
公式(3)可以放在包含文件中，或更方便地放在新原理图模板FUNCTIONS中。
pspice仿真实验报告
pspice仿真实验报告Pspice仿真实验报告引言：电子电路设计与仿真是电子工程领域中的重要环节。
通过使用电路仿真软件，如Pspice，能够在计算机上对电路进行模拟，从而节省了大量的时间和成本。
本文将介绍一次使用Pspice进行的仿真实验，并对实验结果进行分析和讨论。
实验目的：本次实验的目的是设计一个低通滤波器，通过Pspice进行仿真，并验证其性能指标。
实验步骤：1. 设计电路图：根据低通滤波器的设计要求，我们选择了一个二阶巴特沃斯滤波器。
根据滤波器的截止频率和阻带衰减要求，我们确定了电路的参数，包括电容和电感的数值。
2. 选择元件：根据电路图，我们选择了适当的电容和电感元件，并将其添加到Pspice软件中。
3. 设置仿真参数：在Pspice中，我们需要设置仿真的时间范围和步长，以及输入信号的幅值和频率等参数。
4. 运行仿真：通过点击运行按钮，Pspice将开始对电路进行仿真。
仿真结果将以图表的形式显示出来。
实验结果：通过Pspice的仿真，我们得到了低通滤波器的频率响应曲线。
从图表中可以看出，在截止频率以下，滤波器对输入信号的衰减非常明显，而在截止频率以上，滤波器对输入信号的衰减较小。
这符合我们设计的要求。
此外，我们还可以通过Pspice的仿真结果，得到滤波器的幅频特性和相频特性。
通过分析这些结果，我们可以进一步了解滤波器的性能，并对其进行优化。
讨论与分析：通过本次实验，我们深入了解了Pspice仿真软件的使用方法，并成功设计了一个低通滤波器。
通过仿真结果的分析，我们可以看到滤波器的性能符合预期，并且可以通过调整电路参数来进一步优化滤波器的性能。
然而，需要注意的是，仿真结果可能与实际电路存在一定的误差。
因此，在实际应用中，我们需要结合实际情况，对电路进行实际测试和调整。
结论：通过Pspice的仿真实验，我们成功设计了一个低通滤波器，并验证了其性能指标。
通过对仿真结果的分析和讨论，我们进一步了解了滤波器的特性，并为实际应用提供了一定的参考。
RC有源带阻滤波器的PSpice辅助设计与仿真
RC有源带阻滤波器的PSpice辅助设计与仿真
周传璘;肖永军
【期刊名称】《湖北工程学院学报》
【年(卷),期】2008(028)006
【摘要】简要介绍了OrCAD/Pspice9.2的特点,对二阶RC有源无限增益多路反馈滤波器的设计方法进行了详细的分析,根据分析结果进行了巴特沃斯逼近带阻滤波器的电路设计和参数计算,最终用仿真软件Pspice对设计结果进行了仿真验证.【总页数】3页(P39-41)
【作者】周传璘;肖永军
【作者单位】孝感学院,物理与电子信息工程学院,湖北,孝感,432000;孝感学院,物理与电子信息工程学院,湖北,孝感,432000
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.采用Q倍增结构的有源RC高Q二阶带阻滤波器 [J], 杨志明
2.采用Q倍增结构的有源RC高Q二阶带阻滤波器 [J], 杨志民;袁助国;徐守堂
3.OrCAD/PSpice优化模块Optimizer在有源滤波器设计辅助教学中的应用 [J], 赵威威;余先伦
4.基于ORCAD／Pspice10．5的RC带通滤波器的设计与仿真 [J], 王晓臣刘海亮
5.RC双T型带阻滤波器的计算机辅助分析 [J], 额尔登宝音
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基于忆阻器的滤波器设计与仿真的开题报告
基于忆阻器的滤波器设计与仿真的开题报告一、选题背景滤波器是电路中常用的设备，常用于信号处理、噪声抑制、频率选择等领域。
近年来，忆阻器因其多项良好的特性被广泛关注，如非线性和可塑性，成为新兴的电阻器，同时也开始应用于滤波器设计中。
忆阻器的阻值可以根据过去的电学信号进行调节和变化，因此可以实现基于电学信号的滤波器设计。
本选题旨在设计并仿真一种基于忆阻器的滤波器，利用其非线性和可塑性特性实现更高效的信号处理。
二、选题意义忆阻器相对于传统电阻器，具有更强的门限电压特性、更小的电压漂移和更高阻值调节范围，这些特性可以用于弥补一些传统电路无法解决或难以解决的问题，从而也为滤波器设计提供了新的思路和方法。
本选题的主要意义在于：1. 探索基于忆阻器的滤波器设计方法，提出一种实现更高效的信号处理方法的新思路；2. 分析和比较基于忆阻器和传统电阻器的滤波器的性能差异，并评估忆阻器的优势；3. 研究忆阻器的特性和工作原理，深入了解其在电路设计中的应用前景。
三、研究内容本选题的主要研究内容包括以下几个方面：1. 忆阻器的原理和特性：研究忆阻器的特性、结构和原理，探究其在电路设计中的应用优势和限制因素；2. 忆阻器滤波器设计模型：基于忆阻器的特性，建立一种滤波器设计模型，以实现更高效的信号处理；3. 忆阻器滤波器的仿真与验证：利用电子设计自动化（EDA）工具对所提出的滤波器进行建模和仿真，并通过实际实验进行性能测试和验证；4. 性能分析与评估：通过对比传统电阻器滤波器和基于忆阻器的滤波器的性能差异，分析忆阻器的优势和局限。
四、研究方法本研究采用以下方法：1. 理论分析：对忆阻器的原理和特性进行理论分析，制定出基于忆阻器的滤波器设计方案；2. 电路仿真：使用EDA工具对所提出的滤波器进行建模和仿真，进行性能测试和优化；3. 实验验证：通过实验验证所建立的电路模型的性能表现和优化效果；4. 性能评估：通过比较基于忆阻器和传统电阻器的滤波器的性能差异，分析忆阻器的优势和局限。
新型忆阻器PSPICE的建模仿真及或门电路应用
基于忆阻器的非线性电路系统建模与软件仿真
中国计量学院本科毕业设计（论文）基于忆阻器的非线性电路系统建模与软件仿真The modeling and simulation software of nonlinear circuit system base onmemristor学生姓名邢聪聪学号 0900102204学生专业自动化班级 09自动化2班二级学院机电工程学院指导教师高坚副教授中国计量学院2013年6月诚信声明本人声明：所呈交的毕业论文是本人在指导教师指导下独立完成的。
据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的材料，也不包含为获得中国计量学院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一起工作的同志对本文所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
若经查实有抄袭行为，本人承担相应的责任，包括取消毕业设计成绩、直接取消毕业资格和学位授予资格的全部责任。
学生签名：日期：分类号：TP214 密级：公开UDC：62 学校代码：10356中国计量学院本科毕业设计（论文）基于忆阻器的非线性电路系统建模与软件仿真The modeling and simulation software of nonlinear circuit system base onmemristor作者邢聪聪学号0900102204申请学位工学学士指导教师高坚副教授学科专业自动化培养单位中国计量学院答辩委员会主席卫东评阅人那文波2013年6月致谢通过这段时间的工作学习，这次毕业设计的任务快要完成了。
本次毕业设计应该说是针对我在大学期间所学的知识的一种综合与实践考核。
对于一个本科生的毕业设计肯定难免会有许多考虑不全的方面，如果没有导师的精心指导和同学们的帮助，独自去完成这个毕业设计是不大可能的。
在这里我首先要感谢的是高坚老师。
高老师平日里虽然很忙，但在每个设计阶段里都对我进行了仔细的指导。
他科学研究的精神很值得我学习，也会对我今后的学习和工作产生非常积极的促进作用。
基于忆阻器的基本滤波电路的Pspice仿真研究
基于忆阻器的基本滤波电路的Pspice仿真研究【摘要】本文通过Pspice宏建模构建忆阻器元件模型，并搭建含忆阻器的模拟滤波电路，研究其在低通、高通、带通滤波电路及不同阶数下的频率特性。
仿真表明，含忆阻器的滤波器较传统滤波器具诸多独特性质。
【关键词】忆阻器；滤波器；频率特性基于忆阻器的电学特性（以下讨论中皆以M作为忆阻器的电学符号）与数学公式推导[1,3]，可以通过Pspice建立理想的忆阻器模型[2]。
仿真表明，当输入电压为正时，电阻随着电压的增大而增大，但当电压值正向减小时，相同的电压值对应更大的电阻值。
当输入电压为负时，电阻值随着电压的减小而减小，但当电压负向增大时，相同的电压值对应更大的忆阻器阻值。
体现在波形中，忆阻器的伏安特性显示为滞回曲线[3]。
以下通过用忆阻器的模型代替RC电路中的电阻而构造出MC滤波电路。
1.RC和MC电路频域滤波特性研究利用已经在Pspice上构建好的的忆阻器模型搭建二阶MC滤波电路，此忆阻器模型的Ron=1K，Roff=1000K，然后分别对二阶RC和二阶MC低通、高通、带通三种滤波电路进行仿真，得出各种滤波电路的频率特性曲线，并将二阶RC、MC滤波电路的频率特性曲线进行对比和分析，以及研究一阶MC滤波电路频率曲线的动态范围与二阶MC滤波电路频率曲线的动态范围的差别。
1.1 RC、MC低通滤波电路的研究对一阶RC滤波电路、MC滤波电路和二阶RC滤波电路、MC滤波电路(代替R1或代替R2)都进行Pspice仿真，并计算各电路频率特性曲线的3dB截止频率，如表1。
图1中(a)为RC二阶低通滤波电路，用忆阻器模型替代(a)中的R1和R2各仿真得出的频率特性图一样。
(a) (b)对比各滤波电路的频率特性曲线，RC低通滤波电路的频率特性是一条固定的曲线，而MC低通滤波电路的频率特性则是一条变化的曲线，其曲线的变化范围位于忆阻器的阻值为Ron和Roff时的曲线之间。
由图(b)可知，用忆阻器模型代替R1或R2时的低通频率曲线无明显区别。
实验33-基于PSPICE的电路模拟与仿真PPT课件
Xidian University
School of Microelectronics
实验内容
Xidian University
五管单元TTL门电路
School of Microelectronics
实验要求
◎编写PSPICE电路描述程序,画出待分析电路图,电路图中元件命名,节点编号,设定
器件参数,按输入电路描述语言规定,编写输入源程序。
School of Microelectronics
CMOS运算放大器电路分析程序实例
.MODEL MOD1 NMOS LEVEL=2 VTO=0.8 NSUB=1.17E16 TOX=0.08U
+CGSO=4E0-11CGDO=4E-11 CGBO=2E-10 UO=383 TPG=1 LAMBDA=0.03
◎独立源
V××××× N+ N- <<DC>流值> <AC<振幅<相位>>> <瞬态值>
I××××× N+ N- <<DC>直流值> <AC<振幅<相位>>> <瞬态值>
脉冲源:PULSE(V1 V2 TD TR TF PW PER)
正弦源:SIN(VO VA FREQ TD THETA)
Xidian University分段线性源:PWL(T1 V1 < T2 V2 ···>)
<AS=VAL> <PD=VAL> <PS=VAL> <NRD=VAL> <NRS=VAL> <OFF> <IC
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科技 圜向导
２１ 年 １ 期 ０２ 第 ７
基于忆阻器的基本滤波电路的 Ｐ ｐｃ 仿真研究 ｓｉ ｅ
刘海军 李小娟 张怀远 （ 西南大学 电子信息工程学院 中国 重庆
【 摘
４０１） ０ ７ ５
要】 本文通过 Ｐｐ ｅ ｓｃ 宏建模 构建忆阻器元件模 型 ， ｉ 并搭建含忆 阻器的模拟 滤波 电路 ， 究其在低 通、 研 高通 、 带通滤波 电路及 不同阶数
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阶 ＭＣ低通电路
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一３ ９ １． ８
对 比各滤波 电路 的频 率特性 曲线 ． ｃ 通滤波 电路 的频率特 性 Ｒ 低 是一条固定的曲线 ． Ｍ 低通滤 波电路的频 率特性 则是一条变化的 而 Ｃ 电路类型 低频段 ３ Ｂ截止 高频段 ３Ｈ ） ｄｚ ｄ Ｂ截止 曲线 ，其曲线的变化范围位于忆阻器的阻值为 Ｒ ｎ Ｒ ｆ时的曲线 ｏ和 ｏ 频率 （Ｉ ｝） 频率 （ ｚ 带宽 （ ｚ Ｈ） 之间。由图（ 可知 ， ｂ ） 用忆阻器模型代替 Ｒ 或 Ｒ 时的低通频率 曲线无 １ ２ Ｃ带 ２ ．７ ２１ ９１ ２ ． ８ ６ ．６ ９６ 明显 区别 。根据表得 出 １二 阶 Ｍ ， Ｃ低通 电路 的 ３Ｂ截止频 率变化量 二 阶 Ｒ 通 电路 ｄ 比一阶的要小 。 Ｍ （ Ｃ 替换 Ｒ １ ２． ． ２１ ０３ ７ ６ ９ ． — ６１ １ ２５． ８ Ｏ ６． ５ ３ ９ ６５． ６ ７ １ Ｃ ＭＣ ． Ｒ 、 高通滤波电路的研究 ２ Ｍ （ Ｃ 替换 Ｒ ） ２ ２ ． － ７１ ２１ １ ． ７ ６ ９． ～９ ８ １ ２５． ８ ９ ６． ～２ ２ ９ ６４． ６ ８ 表 ２ 录了各 电路频率特性曲线 的 ３Ｂ截止频率。图 ２ （为 记 ｄ 中 ａ １ 由图（和图（ ， ａ ） ｂ 用忆 阻器模型代替 Ｒ 或代替 Ｒ （ ） １ Ｅ下转 第 ９ ０页） Ｒ Ｃ二阶高通滤波 电路 ， 用忆阻器模 型替代（ 中的 Ｒ 和 Ｒ 各仿真得 ａ １ １ ２
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３ Ｂ截止频率（ ｚ ３ Ｂ ｄ Ｈ ） ｄ 截止频率变化量 （ ｚ Ｈ １． １２ ４
１ ．３ ４９ １ ￣ ．６ ５ １ ．３ ．６ ５ ９ １
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图 １ Ｃ二 阶滤波 电路与 ＭＣ二阶滤波电路低通幅频特性 Ｒ 表 １ ＲＣ、 ＭＣ低通滤波电路 ３ Ｂ截止频率仿真结果 ｄ
电路类型 二阶 Ｒ Ｃ低通 电路
二 阶 ＭＣ低 通 电路 ｆ 替换 Ｒ１ ） 二 阶 ＭＣ低 通 电路 ｆ 换 Ｒ ） 替 ２
下的频率特性。仿真表明， 忆阻器的滤 波器较传统滤波器具诸 多独特性质 。 含
【 关键词 】 阻器 ； 忆 滤波器 ； 频率特性
如 ｂ ） 基 于忆 阻器 的电学特性 （ 以下讨 论中皆以 Ｍ作为忆阻器 的电学 出的频率特性 图一样 ， 图 ２中的（ 图。 符号 ） 与数学公式推导 ． ３ 可以通过 Ｐｐｃ 建立理想 的忆 阻器模型 １ ｓｉ ｅ 。 仿真表 明． 当输入 电压为正时 ． 电阻随着 电压 的增大而增大 ， 当电压 但 ｃ ２ 值正 向减小时 ． 同的电压值对应更大 的电阻值 。 相 当输入 电压为负时， ： ： ： 老 电阻值 随着电压的减小而减 小 ． 但当电压负 向增 大时 。 相同 的电压值 对应更 大的忆 阻器阻值 。体现在波形中 ， 阻器 的伏安 特性 显示为滞 忆 回曲线 ｐ １ 以下通过用忆阻器的模型代替 Ｒ Ｃ电路 中的电阻而构造 出 ＭＣ滤波电路 。
霉 ≥
１Ｒ 和 ＭＣ 电路 频 域 滤 波特 性 研 究 ．Ｃ
。Hale Waihona Puke Ｉ …＊ ｎ ｈ
…
利用已经在 Ｐｐｃ 上构建好 的的忆 阻器模 型搭 建二 阶 Ｍ 滤 波 ｓｉ ｅ Ｃ （） ａ （） ｂ 电路 ． 忆阻器 模型 的 Ｒｏ ＝ Ｋ． ｏｆ１０ Ｋ， 此 ｎ Ｉ Ｒ ｆ＝ ０ ０ 然后 分别对 二 阶 ＲＣ和 图 ２ Ｃ二阶滤波电路与 ＭＣ二 阶滤 波电路高通幅频特性 Ｒ 二阶 Ｍ 低通 、 Ｃ 高通 、 带通三种滤波 电路进行仿真 ． 出各种滤波电路 得 表２ Ｒ 、 Ｃ ＭＣ高通滤波 电路 ３ Ｂ截止频率仿真结果 ｄ 的频率特性 曲线 。 并将二 阶 Ｒ 、 Ｃ滤波 电路的频率特性 曲线 进行对 ＣＭ 电路类型 ３ Ｂ截止频率 （ ｚ ３ Ｂ截止频率变化量 （ ｚ ｄ Ｉ） ｄ － Ｉ Ｈ） 比和分析 ．以及研 究一阶 Ｍ Ｃ滤波 电路频 率曲线 的动态范 围与二 阶 二阶Ｒ Ｃ高通电路 ３９ １ ４． ４ ０ Ｍ Ｃ滤波电路频率 曲线 的动态范 围的差别 １１Ｒ ＭＣ低通滤波电路的研究 ． Ｃ、 二阶 Ｍ Ｃ高通 电路（ 替换 Ｒ ） ３９４ — ９ ． １ ４ ．１ ２ １ ６ ７ －７ ５ ５ ． ５ 对一阶 ＲＣ滤波 电路 、 ＭＣ滤波 电路 和二阶 Ｒ Ｃ滤 波 电路 、 ＭＣ滤 二阶 Ｍ Ｃ高通 电路ｆ 替换 Ｒ ） ３ ９ １ ２ Ｉ ６ ２ ４ ． —９ ． ４ ７ －７ ５ ５． ５ 波电路『 替 Ｒ 或代 替 Ｒ ） ｆ 弋 １ ２都进行 Ｐｐｃ 仿 真 ． ｓｉ ｅ 并计算各 电路 频率特 阶Ｍ Ｃ高通电路 １６０ － ３ ４ ４． ７ ． ９ ８ －２ ４ ７ ． ２ 性曲线的 ３ Ｂ ｄ 截止频率 ． 如表 １ 。图 １ ａ Ｒ 中（ 为 ｃ二阶低通滤波电路 。 １ 用忆 阻器模 型替代（ 中的 Ｒ 和 Ｒ 各仿真 得 出的频 率特性 图一 样 ． ａ １ １ ２ 对 比各滤 波频率特性 曲线 ． ｃ高通滤波 电路 的频率特性 曲线 也 Ｒ 如图 ｌ中（） ｂ图。 是 固定的 ． Ｍ 而 Ｃ低通滤波 电路 的频 率特 性曲线也是变化的 。由图（ ｂ ） 可知 ， 与低通 滤波器相似 。 用忆阻器模型代替 Ｒ 或代替 Ｒ ｌ ２时的高通 频率 曲线也 没有 明显差别 。根据表 ２ 二阶 Ｍ ， Ｃ高通 电路 的 ３ Ｂ ｄ 截止 ｉ 频率变化量 比一阶变化的要小 １ ＿ ３二阶 Ｒ ＭＣ带通滤波电路 的研究 Ｃ、 表 ３记录了各电路频率特性 曲线 的 ３ Ｂ通带频率及其带宽 。 ｄ 用忆 阻器模 型替代 二阶 Ｒ Ｃ带通 电路 中的 中的 Ｒ 和 Ｒ 仿真得 出的频 率 １ ２ 特性 图差别较大 ， 如图 ３ 中的（ 、 ） ａ （ 图。 ）ｂ