ORCAD仿真实验

实验报告课程名称：___《模拟电子技术实验》____________指导老师：__樊伟敏

___

_成绩：

实验名称：________Orcad的使用练习_____实验类型：_EDA___________同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）

三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤

五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）

七、讨论、心得

第一次实验实验5——半导体器件特性仿真

一.实验目的

1.了解PSpice软件常用菜单和命令的使用。

2.掌握PSpice中电路图的输入和编辑方法。

3.学习PSpice分析设置、仿真、波形查看的方法。

4.学习半导体器件特性的仿真分析方法。

二.实验准备

1.阅读PSpice软件的使用说明。

2.了解二极管、三极管的伏安特性。

3.理解二极管和三极管伏安特性的测试电路。

三.实验内容

1.二极管伏安特性测试电路如图5.1所示。输入该电路图，设置合适的分析方法及参数，用PSpice软件

仿真分析二极管的伏安特性。

图5.1 二极管特性测试电路

2.在直流分析中设置对温度的内嵌分析，仿真分析二极管在不同温度下的伏安特性。

3.将图5.1所示电路中的电源VS用VSIN元件代替，并设置合适的元件参数，仿真反系二极管两端的输

出波形。

4.三极管特性测试电路如图

5.2所示，用PSpice程序仿真分析三极管的输出特性，并估算其电流放大倍

P.2 数。

实验名称：____orcad的使用练习____姓名：____杨赟_______学号：___3090104772__

图5.2 三极管特性测试电路

四.实验内容和步骤

1.二极管特性的仿真分析

1.1二极管伏安特性

（1）输入图5.1电路图

（2）仿真二极管伏安特性时的设置

直流扫描（DC Sweep）分析参数设置：扫描变量类型为电压源，扫描变量为V1，扫描类型为线性扫描，初始值为-200V，终值为10V，增量为0.1V。

装

订

线

（3）运行仿真分析程序

（4）查看仿真结果

①在Probe程序中显示I（D）曲线，结果如图5.3显示。

P.3

实验名称：_____pspice的使用_____ 姓名：__________ 学号：___ ___

100V

0V

-100V

-200V

-200V-160V-120V-80V-40V-0V40V V(A2)

V_V1

图5.3 I（D）与电压源V1之间的关系

②为了得到二极管的伏安特性曲线，应该将横坐标变量变为二极管两端的电压。选择二极管电压V （D:1）作为X轴坐标变量，得到二极管的伏安特性曲线，如图5.4所示。

50mA

-0mA

-50mA

-100mA

-120V-100V-80V-60V-40V-20V-0V20V I(D1)

V(D1:1)

图5.4 二极管的伏安特性曲线

从图中可以可以看出二极管正偏时导通，电压近似为0；二极管反偏时截止，电流近似为0；当反向偏置电压过大时，则二极管处于反向击穿状态，反向电流将急剧增大。

1.2环境温度对二极管伏安特性的影响

（1）输入图5.1电路图

（2）仿真二极管温度特性时的设置

设置直流扫描的内嵌分析（Nested Sweep）：扫描类型为温度，扫描类型为列表扫描，扫描值为-80 -10（’C），0（’C），30（’C）。

实验名称：_____pspice 的使用_____姓名：____ ________学号：___ ____ （3）运行仿真分析程序 （4）查看仿真结果

为了得到二极管不同温度下的正向伏安特性曲线，需改变X 轴和Y 轴的坐标范围。X 轴坐标范围设置为0V 至1V ，Y 轴坐标范围设置为0mA 至10mA 。得到的二极管在不同温度下的伏安特性曲线如图5.5所示。

图5.5 二极管在不同温度下的伏安特性

1.3仿真二极管两端的电压波形 （1）修改图5.1电路图如下所示。

（2）VSIN 信号源的设置

为了仿真分析二极管两端的电压波形，需要在电路中加入瞬时电源。将电路中的电源Vs 用VSIN 元件代替，并设置元件参数为VOFF=0，VAMPL=10V ，FREQ=1kHz 。 （3）二极管仿真波形时瞬态分析设置

V(D1:1)

0V

0.200V 0.400V

0.600V 0.800V 1.000V

-0.052V

I(D1)

0A 5mA

10mA

实验名称：_____pspice的使用_____姓名：____ ________学号：___ ___

设置瞬态分析，参数为Final Time =2ms,Step Ceiling = 0.01ms。

（3）运行仿真分析程序

（4）查看仿真结果

在Probe程序中显示V（out），结果如图5.6所示。

5V

0V

-5V

-10V

0s0.2ms0.4ms0.6ms0.8ms 1.0ms 1.2ms 1.4ms 1.6ms 1.8ms 2.0ms V(A2)

Time

图5.6 二极管两端的电压波形

2.三极管特性的仿真分析

（1）输入电路图，如图5.2。

（2）设置分析参数设置

三极管输出特性的仿真分析需要设置直流扫描分析，并设置直流内嵌分析。

①直流扫描分析参数可设置为：扫描变量类型为电压源，扫描变量为V1，扫描类型为线性扫描，初始值

为0V，终值为15V，增量为0.1V。

（3）运行仿真分析程序

（4）查看仿真结果

将X轴变量设置为三极管电极与发射极之间的电压V（Q1:c）,并选择合适的坐标范围，可得到三极管的输出特性曲线，如图5.7所示。

4.0mA

2.0mA

0A

-2.0mA

0V2V4V6V8V10V12V14V16V I(Q1:c)

V(Q1:c)

图5.7 三极管的输出特性曲线

3.思考题：

用Probe图形后处理程序查看图形时，对于不同的分析设置，其缺省的横坐标是哪个变量？

答：直流扫描时是所选的扫描变量；交流扫描是频率变量；瞬态扫描是时间变量。

第二次实验晶体管共射放大电路的仿真

一、实验目的

1继续练习了解PSpice（Orcad）软件的使用，掌握PSpice中电路图的输入和编辑方法。

2.学习PSpice分析设置、仿真、波形查看的方法。

3.学习晶体管共射放大电路的仿真分析方法。

二、实验原理图

图2.1 晶体管共射放大电路测试电路

三、实验内容及步骤

1.输入和编辑图

2.1所示的电路图

2.仿真晶体管共射放大电路时的设置

（1）、直流工作点分析（Bias point）

1.直流工作点的分析设置：

2.直流工作点仿真结果

（2）直流特性扫描【DC SWEEP】

以电路中的Rb1作为自变量，计算观察电路的分析结果

设置直流特性扫描

扫描结果如下

得到Rb1=18.014k

(3)瞬态分析

（4）、交流扫描分析

1.设置参数

Time

0s 0.2ms

0.4ms

0.6ms 0.8ms 1.0ms 1.2ms 1.4ms 1.6ms 1.8ms 2.0ms

1

V(out) 2

V(in)

-1.0V

0V

1.0V

1

3.68V

3.69V

3.70V

3.71V

2 >>

Frequency

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

V(OUT)

0V 50V

100V

输出幅频和相频特性曲线

带宽测量