基于OrCAD_PSpice的一种差分放大器仿真分析
PSpice仿真教程8-差分放大电路分析解读
题目：分析差分放大电路的差模电压增益、共模电压增益和共模抑制比绘制差分放大电路原理图如图所示，其中vs+和vs-为正弦源。
另存为chadong1.sch一、分析双端输入时的差模电压增益1.设置信号源的属性。
vs+，vs-为差分放大电路的信号源。
vs+的属性设置如下：Vs-的属性设置如：vs+的“AC”项设为10mv，vs-的“AC”项设为－10mv。
这样才能起到差模输入的作用。
2. 设置分析类型3. Analysis→Simulate，调用Pspice A/D对电路进行仿真计算。
4．测得恒流源给出的静态电流为1.849mA，晶体管Q1和Q2的发射极电流相等，都为0.9246mA。
（思考为什么是相等的）5. 在probe下，单击Trace→Add，在Trace Expression中输入要显示的变量。
若要观察单端输出时的差模电压增益，编辑表达式为：V(out1) / (V(Vs+:+)-V(Vs-:+))；若要观察双端输出时的差模电压增益，编辑表达式为：(V(out1)-V(out2)) / (V(Vs+:+)-V(Vs-:+))。
得到结果如下：6. 用游标测量，双端输出时的差模电压增益为100.68，单端输出时的差模电压增益为50.34.是双端输出时的一半（为什么）。
两条曲线的上限截止频率点都是3.3843Mhz。
二、分析双端输入时的共模电压增益将原理图chadong1.sch打开，另存为chadong2.sch1.设置信号源的属性。
vs+的属性设置不变。
Vs-的“AC”属性设置为10mv，使其和信号源vs+一样，这样就相当于在两个输入端加上了相同的信号，起到共模输入的作用。
2. 设置分析类型3. Analysis Simulate，调用Pspice A/D对电路进行仿真计算。
4. 在probe下，单击Trace→Add，在Trace Expression中输入要显示的变量。
若要观察单端输出时的共模电压增益，编辑表达式为：V(out1) / V(Vs+:+)；若要观察双端输出时的共模电压增益，编辑表达式为：(V(out1)-V(out2)) / V(Vs+:+)。
OrCAD-PSpice混合电路仿真与基本使用教程
5.7 绘制总线BUS
绘制总线
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总线连接线（bus entry）不具有电气意 义； 应用网络标号进行导线连接；
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总线应用实例
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5.3 变更鼠标选取对象部方分选式中、
还是全部选中
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OrCAD-PSpice混合电路仿真和基本 使用教程
基于OrCAD／PSpice的AD／DA转换电路的仿真实验研究
基于OrCAD／PSpice的AD／DA转换电路的仿真实验研究【摘要】分析了A/D D/A转换器的内部结构及其工作原理，并利用OrCAD/PSpice软件所提供的脉冲信号源及瞬态分析功能，解决了以往受传统实验仪器设备限制而难以验证的问题。
结合OrCAD/PSpice软件分别对D/A转换电路、A/D转换电路与及由A/D D/A组成的转换电路进行瞬态分析与仿真。
仿真结果表明所设计电路的仿真波形与理论值一致，当数字信号的转换位数越多，则转换误差越小。
【关键词】A/D D/A；OrCAD/PSpice；瞬态分析1.引言随着数字技术，特别是计算机技术的飞速发展与普及，在现代控制、通信及检测领域中，信号的处理无处不在。
自然界中的物理量，例如压力、温度、位移、等都是模拟量。
要对这些物理量进行控制和检测，往往需要一种能在模拟信号与数字信号之间起转换作用的电路——模数转换器和数模转换器。
A/D D/A转换器在电子线路中的应用十分广泛，它沟通了整个电子领域中的模拟域和数字域。
但在A/D D/A转换器的实验教学过程中，由于受传统实验设备的限制，很难对其实际工作过程进行有效的分析与验证。
OrCAD/PSpice提供了一个虚拟实验平台，它克服了传统电子元器件、仪器设备的限制，包含非常丰富的电子元器件库，并且提供功能强大的多种仿真分析功能，本文利用其瞬态分析功能，在A/D和D/A 转换电路的仿真与分析中，很好地捕捉和展现出各种时域暂态的数字信号和相应模拟电压波形，能帮助学生熟悉和快速掌握先进的电路实验方法和技能。
2.A/D D/A转换电路基本原理（1）AD转换电路基本原理A/D转换器是用来将模拟信号转换成一组相应的二进制数字量输出。
图1为8位逐次比较型A/D转换器框图。
它由控制逻辑电路、数据寄存器、移位寄存器、D/A转换器及电压比较器组成。
电路启动后，第一个CP将移位寄存器置为10000000，该数字经数据寄存器送入D/A转换器。
03-Pspice电路仿真分析
2.5V
0V 0s V(Vs:+)
0.4s
0.8s Time
1.2s
1.6s
2.0s
电信学院 汪汉新
三.傅里叶分析
傅里叶分析就是在瞬态分析完成后，计算输出波形的直流、 傅里叶分析就是在瞬态分析完成后，计算输出波形的直流、 基波和各次谐波分量。因此傅里叶分析应在瞬态分析后进行。 基波和各次谐波分量。 因此傅里叶分析应在瞬态分析后进行 。 对基本放大电路进行傅里叶分析。 例：对基本放大电路进行傅里叶分析。
电信学院 汪汉新
建立两个以上的波形显示区
本例想同时观看输出输入波形，但两者电压幅度相差悬殊， 本例想同时观看输出输入波形，但两者电压幅度相差悬殊，在同一 坐标中显示显然是不合适的，可采用添加波形显示区的方法： 坐标中显示显然是不合适的，可采用添加波形显示区的方法： 对话框中，选择V Out） OK按钮 按钮， ① 在Add Trace 对话框中，选择V （ Out ） ，点 OK 按钮 ，显示出输出端 的波形。 的波形。 执行Plot/Add Window命令 命令， ② 执行Plot/Add Plot to Window命令，屏幕上添加一个空白的波形显 示区。 示区。 ③ 再执行 Trace/Add Trace 命令， 在 Add Trace 对话框选择 V （ Vs:+ ） ， 再执行Trace/Add Trace命令 命令， 对话框选择V Vs: OK按钮 在新加的波形显示区显示出输入信号Vs的波形。 按钮， Vs的波形 点OK按钮，在新加的波形显示区显示出输入信号Vs的波形。
电信学院 汪汉新
（2）正弦源 SIN） （ SIN ） 。 共有 6 个参数需要设 置。
参数
VOFF VAMPL FREP TD DF PHASE
共射极放大电路实践练习基于OrCADPSpice92平台上电子电路设计与仿真.doc
机械电子09级学生自学用 2011/3/203 .三极管参数设 在OrCAD/PSpice 9. 2平台上电子电路设计与仿真Pspice 实践练习一：设计与仿真一个单级共射放大电路（提供的参考电路如图一所示）。
要求：放大电路有合适静态 工作点、电压放大倍数30左右、输入阻抗大于1KQ 、输出阻抗小于5. 1KQ 及通频带大于1MHZ 。
请 参照下列方法及步骤，自学完成Pspice 实践练习一。
一、启动Pspice9.2 一 Capture 一在主页下创建一个T.程项目exal 01. 选 File/New/ Project2. 建立一个了•目录f Create Dir （键入e:\zhu ）,并双击、打开了目录；3. 选中• Analog or Mixed - Signal Circuit OK!4. 键入工程项目名exal ；5. 在设计项目创建方式选择对话下，选中・Create a blank pro OK!6. 画一直线，将建立空白的图形文件（cxal.sch ）存盘。
二、画电路图（以单级共射放大电路为例，电路如图一所示）1. 打开库浏览器选择菜单Place/Part — Add Library提取：三极管Q2N2222 （bipolar 库或者Eval 库）、电阻R 、电容C （analog 库）、电源VDC （source 库）、模拟地 0/Source 、信号源 VSIN 。
2. 移动元、器件。
鼠标选中元、器件并单击（元、器件符号变为红色），然后压住鼠标左键拖到合 适位置，放开鼠标左键即可。
3. 删除某一元、器件。
鼠标选中该元、器件并单击（元、器件符号变为红色），选择菜单Edit/delete 。
4. 翻转或旋转某一元、器件符号。
鼠标选中该元、器件并单击（元、器件符号变为红色），可按键Ctrl +R 即可。
5. 画电路连线选择菜单中Place/wire,此时将鼠标箭头变成为一支笔（自己体会）。
OrCAD-PSPICE-仿真入门
强大的分析工具
ORCAD-PSPICE提供了丰富 的分析工具，如波形分析、 频谱分析、噪声分析等，帮 助用户深入了解电路性能。
灵活的参数化分析
用户可以通过参数化分析功 能，对电路元件参数进行扫 描和优化，找到最佳的电路 性能。
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orcad-pspice仿真入门
目 录
• 引言 • ORCAD-PSPICE概述 • ORCAD-PSPICE仿真流程 • 常见电路仿真分析 • 高级仿真技术 • ORCAD-PSPICE仿真实例
01 引言
目的和背景
学习和掌握ORCAD-PSPICE仿真软件， 能够为电子工程师提供强大的电路设 计和分析工具，帮助他们快速验证电 路原理、优化电路参数和提高设计效 率。
ORCAD-PSPICE支持模拟、数字和混合信号电路的仿真，能够进行电路性能分析和优化，帮助工程师快速、准确地完成电路 设计和验证。
ORCAD-PSPICE的功能和特点
丰富的元件库
ORCAD-PSPICE提供了广泛 的元件库，包括各种模拟、 数字和混合信号元件，方便 用户进行电路设计和仿真。
高精度仿真
蒙特卡洛分析
蒙特卡洛分析是一种基于概率统计的 仿真技术，用于分析电路性能的统计 分布情况。在Orcad-Pspice中，可 以通过在仿真设置中设置蒙特卡洛分 析参数，对电路性能进行概率统计。
VS
蒙特卡洛分析可以帮助设计者了解电 路性能的统计分布情况，从而评估电 路性能的可靠性。
最坏情况分析
最坏情况分析是一种仿真技术，用于分析电 路性能在元件参数最坏情况下的表现。在 Orcad-Pspice中，可以通过在仿真设置中 设置最坏情况分析参数，对电路性能进行最 坏情况分析。
PSpice实例教程-差分放大电路分析
题目：分析差分放大电路的差模电压增益、共模电压增益和共模抑制比绘制差分放大电路原理图如图所示，其中vs+和vs-为正弦源。
另存为chadong1.sch一、分析双端输入时的差模电压增益1.设置信号源的属性。
vs+，vs-为差分放大电路的信号源。
vs+的属性设置如下：Vs-的属性设置如下：vs+的“AC”项设为10mv，vs-的“AC”项设为－10mv。
这样才能起到差模输入的作用。
2. 设置分析类型3. AnalysisÆSimulate，调用Pspice A/D对电路进行仿真计算。
4．测得恒流源给出的静态电流为1.849mA，晶体管Q1和Q2的发射极电流相等，都为0.9246mA。
（思考为什么是相等的）5. 在probe下，单击TraceÆAdd，在Trace Expression中输入要显示的变量。
若要观察单端输出时的差模电压增益，编辑表达式为：V(out1) / (V(Vs+:+)-V(Vs-:+))；若要观察双端输出时的差模电压增益，编辑表达式为：(V(out1)-V(out2)) / (V(Vs+:+)-V(Vs-:+))。
得到结果如下：6. 用游标测量，双端输出时的差模电压增益为100.68，单端输出时的差模电压增益为50.34.是双端输出时的一半（为什么）。
两条曲线的上限截止频率点都是3.3843Mhz。
二、分析双端输入时的共模电压增益将原理图chadong1.sch打开，另存为chadong2.sch1.设置信号源的属性。
vs+的属性设置不变。
Vs-的“AC”属性设置为10mv，使其和信号源vs+一样，这样就相当于在两个输入端加上了相同的信号，起到共模输入的作用。
2. 设置分析类型3. AnalysisÆSimulate，调用Pspice A/D对电路进行仿真计算。
4. 在probe下，单击TraceÆAdd，在Trace Expression中输入要显示的变量。
基于OrCADPSpice的差动放大电路温度特性分析
电子电路CAD技术大作业题目:基于OrCAD/PSpice的差动放大电路温度特性分电子电气工程系电气工程及其自动化07级电气1班姓名董攀学号 ************带课老师韩芝侠单位宝鸡文理学院2008 年12月 31 日基于OrCAD/PSpice的差动放大电路温度特性分摘要: 差分放大电路作为集成运算放大器的输入级电路，具有电路结构复杂、分析繁琐的特点，一直是模拟电子技术设计与分析中的难点。
PSPICE作为著名的电路设计与仿真软件，具有仿真速度快、精度高等优点。
本文应用PSPICE对差分放大电路的工作特性温度特性进行了较全面的仿真，利用PSPICE分析、研究了差分放大电路中温度对其性能的影响。
关键词:差分放大电路；PSPICE；仿真分析1. PSPICE简介PSPICE( Personal Simulation Program with IC Emphasis)是目前流行的EDA软件之一，相较其它EDA设计分析软件，其最大优势在于世界各大著名电子器件公司为它提供了几万种模拟和数字元件模型，使PSPICE的仿真结果更加真实并且十分接近实际电路的分析结果。
PSPICE用于电路仿真时，以源程序或图形方式输入，能自动进行电路检查，生成图表，它不仅可以对模拟电子线路进行不同输入状态的时间响应、频率响应、噪声和其他性能的分析优化，以使设计电路达到最优的性能指标，还可以分析数字电子线路和模数混合电路。
2. 典型差分放大电路在模拟集成电路中，集成运算放大器是应用极为广泛的一种。
集成运算放大器是一种具有高电压增益、高输入电阻和低输出电阻的多级直接耦合放大电路，它的输入级一般是由BJT、JFET或MOSFET组成的差分式放大电路，其工作原理是利用差分放大电路的对称性来提高整个电路的共模抑制比和其它方面的性能，从而有效地抑制零点漂移。
但是差分电路结构复杂、分析繁琐，特别是其对差模输入和共模输入信号有不同的分析方法，难于理解，因而一直是模拟电子技术中的难点。
基于OrCAD_PSpice的一种差分放大器仿真分析
基于OrCAD_PSpice的一种差分放大器仿真分析Vol.23No.2Oct.2008第２３卷第２期２００８年１０月西藏大学学报JOURNAL OF TIBET UNIVERSITY１引言Ｓｐｉｃｅ是模拟电路仿真软件，１９７２年由美国加州大学用ＦＯＲＴＲＡＮ语言开发而成。
ＰＳｐｉｃｅ是美国Ｍｉｃｒｏｓｉｍ公司在Ｓｐｉｃｅ２Ｇ基础上的升级版本。
高版本的ＰＳｐｉｃｅ不仅可以分析模拟电路，而且可以分析数字电路和数模混合电路。
１９９８年，由于ＥＤＡ商业软件开发商ＯｒＣＡＤ公司和Ｍｉｃｒｏｓｉｍ公司合并，从此，Ｍｉｃｒｏｓｉｍ公司的ＰＳｐｉｃｅ产品正式并入ＯｒＣＡＤ公司的商业ＥＤＡ系统中。
由于其强大的电路仿真功能，ＰＳｐｉｃｅ目前仍然是最流行的电路仿真软件之一。
顾名思义，差分放大器就是实现两个输入信号之差的放大。
理想差分放大器的模型如图１所示。
与单端工作相比，差分放大对环境噪声具有更强的抗干扰能力，可增大最大电压摆幅，更简单的偏置电路和更高的线性度。
所以，差分放大器具有广泛的应用和很高的研究价值。
基于OrCAD/PSpice 的一种差分放大器仿真分析李勇峰①黄娟②（①西藏大学工学院，西藏拉萨８５００００②西南交通大学信息科学与技术学院四川成都６１００３１）摘要：ＯｒＣＡＤ／ＰＳｐｉｃｅ平台对差分放大器的仿真分析，有利于对差分放大器的理解。
通过探究文中的仿真过程，有利于对ＯｒＣＡＤ／ＰＳｐｉｃｅ的了解和学习。
关键词：ＯｒＣＡＤ／ＰＳｐｉｃｅ；差分放大器；仿真分析中图分类号：ＴＬ８１文献标识码：Ａ文章编号：１００５－５７３８（２００８）０２－０６１－０３收稿日期：２００８－０８－１４第一作者简介：李勇峰（１９８０－），男，汉族，陕西洛南人，西藏大学工学院助教，硕士研究生，主要研究方向为电路教学。
图１理想差分放大模型图２本文所用的差分放大器图３“ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｅｔｔｉｎｇｓ”对话框图４“ＤＣＳｗｅｅｐ”的扫描结果６１－－２差分放大器仿真分析本文用来进行仿真分析的差分放大器电路如图２所示，Ｑ３和Ｑ４形成差分放大器，Ｑ１和Ｑ２形成镜像电流源，用作放大器的有源负载。
OrCADPspice仿真分析功能介绍全解
扫描变量类型
扫描方式
直流扫描分析的参数设置对话框
类别 扫 描 变 量 类 型 扫 描 方 式
参数名 Voltage Soure Temperater Current Soure Model Parameter Global Parameter Linear Octave 电压源 温度 电流源 模型参数 全局参数
参数名
Print Step Final Time
类别
瞬态分析 瞬态分析 时间计算间隔
说明
瞬态分析终止时间
No-Print Delay
Step Ceiling Detailed Bias Pt. Skip intial transient solution Enable Fourier Center Frequency Num of harmonics Output Vars
说明
线性扫描，扫描变量按规定的步长线性增长
倍频程扫描，扫描变量按以8为底的对数规律增长
Decade
Value List
数量级扫描，扫描变量按以10为底的对数规律增长
任意扫描，按照列表中给定的离散值无规律变化
直流扫描分析的参数
直流扫描分析举例：电路以模型参数作为直流分析的自变量，所 选定的元器件所Q2N2222的模型C参数BF。
瞬态分析
瞬态分析 瞬态分析
允许的最大时间计算间隔
开始保存分析数据的时刻 是否详细输出偏置点的信息
瞬态分析
傅里叶分析 傅行基本工作点运算
启用傅里叶分析 用于指定傅里叶分析中采用的基波 频率，其倒数即为基波周期 用于指定傅里叶分析时要计算到多 少次谐波 用于确定对其进行傅里叶分析的输 出变量名
2、瞬态分析(Bias Point)
orcad pspice 仿真教程 4
RBIAS 20k
RC1 10k C1 out1 5p R1 Rbreak Q3 Q 2N2222 Q4 Q 2N2222 out2
RC2 10k
V
RS2 1k
V1
VAMPL = 0.1V FREQ = 5MEG V2
0
Q1 Q 2N2222 Q2 Q 2N2222 12V V3
0
VDD
VEE -12V
之间的参数又存在随机起伏，这就需要用DEV表示。这就是
说，对用于集成电路生产的电路设计进行MC分析时，对要 考虑其变化的参数，应同时采用LOT和DEV两种变化模式。
为了反映实际生产中元器件参数的分布变化情况，PSpice提供了 正态分布（又称高斯分布）和均匀分布两种分布函数，供用户选
用。在设置时，应在参数变化模式设置的后面紧跟代表选用分布
0
PARAMETERS:
c1 = 33 u
设置和运行参数分析(Parametric Sweep) 在Simulation Setting的Analysis type对话框中选择Time Domain(Transient)，在Options中选中Parametric Sweep：
400V
0V
-400V 0s 10ms V(D1:1) V(OUT) 20ms Time
Y Max Max Min Rise_edge Fall_edge
Y Max： Max： Min：
求出每个波形与额定运行值的最大差值 求出每个波形的最大值 求出每个波形的最小值
Rise_edge：找出第一次超出域值的波形
Fall_edge： 找出第一次低于域值的波形
More setting…：点击More Setting按钮，将弹出如下对话框
OrCAD PSpice仿真库解析
OrCAD PSpice仿真库解析1.1_SHOT : 10个杂项器件,其中有54，74，CD的2.7400~74S : 74系列的器件3.AA_IGBT : IGBT是强电流、高压应用和快速终端设备用垂直功率MOSFET4.AA_MISC : 杂项DIODE MOSFET5.ABM : 各种数学运算单元,如cos,sin,log,hipass,lowpass等,还有E/F/H/G 等元件.6.ADV_LIN : ALD系列的线性放大器7.ANA_SWIT : 模拟开关8.ANALOG和ANALOG_P : 通用模拟器件,R，C，L9.ANL_MISC : 杂项模拟器件,如三相变压器，555，RELAY，SWITCH，VCO10.ANLG_DEV : AD公司放大器,电压参考器件，11.APEX : APEX公司PA/AM 系列运放12.APEX_PWM : APEX公司系列PWM控制器13.ASW : DG系列模拟开关14.BIPOLAR~BJPD : 三极管15.BREAKOUT : 用于最坏情况分析的元件。
RAM,ROM,DA8/10/12,AD/8/10/12,R,SWITCH,Q,POT ( 滑动变阻器),M,X(TRANSFORER)16.BUF & BUFF_BRN : BUFFERS17.CD4000 : CD系列器件18.CEL : NE系三极管LINR : CLC系列BUFF,OPA20.CONTROLLER : 电源控制电路，DC TO DC21.CORES : 磁芯22.DARLNGTN : EPITAXIAL SILICON TRANSISTOR23.DATACONV : AD,DA24.DI : DIODE25.DIF : DIODE BRIDGE26.DIG_ECL : D Flip-Flop28.DIG_GAL : Generic Array Logic29.DIG_MISC : mixed digital device30.DIG_PAL : programable Array Logic31.DIG_PRIM : Generic digitial device: and,add,Flip_Flop32.DIH : diode pull-up and pull-down network33.DIODE : diode34.DIV : diode v35.DIZ : diode z36.DRI : MIXED37.EBIPLOAR : bipolar38.EDIODE : diode39.ELANTEC : ELANTEC半导体公司器件,运放,门电路等40.EPCOS : EPCOS公司器件,磁珠,压每电阻,NTC等。
基于ORCAD／PSPICE的电荷灵敏前置放大器仿真分析
上 得 到 一２ ６ ７ ｍＶ， Ｑ一 ２ ５ Ｏ Ｃ， ．３９ 而 ． ×１ 。
１ 电路 图 的 绘 制
电荷灵 敏 前置 放 大器 仿 真 电路 见 图 ２ ） 。１ 在 能 量测 量 时 要求 前 置放 大 器 本 身 噪声 小 ， 以
保证放大微弱 的电荷信号 并分辨 出其 微小差 别， 故选 用 Ｌ ３ ７作 为 放 大 器。Ｌ ３ ７采 用 Ｆ５ Ｆ５ ＪＥ Ｆ Ｔ作输入级 ， 自身输 入阻抗高 达 １ 具 Ｏ Ｑ， 有较高的带宽和开环放大倍数 、 极快 的建立时
维普资讯
第２ ６卷
２０ 年 ０６
第 ４期
７ 月
核 电子学与探测技术
Ｎｕ ｌａ ｌｃｒｎｃ ｃｅｒＥ ｅｔｏ ｉｓ＆ Ｄｅｅ ｔ ｎ Ｔｅｈ ｏｏ ｙ ｔｃｉ ｃ ｎ ｌｇ ｏ
Ｖ０ ６ Ｎｏ ４ Ｌ２ ．
Ｊ ｌ ２ ０ ｕｙ ０ ６
Ⅱ） Ａ商 业 软 件开 发 商 Ｏ Ｇ 公 司 和 开 发 Ｒ Ｐ ＰＣ Ｓ Ｉ Ｅ软件的 Ｍｉ ｏ ｉ ｃ Ｓ ｒ ｍ公 司于 １ ９ 年实现 ９８ 强强 联 合 后 推 出 的 Ｐ Ｐ Ｃ 的最 新 版 本 ， 括 Ｓ ＩＥ 包 主程序项 （ｃ ｅ ｔ ｓ、 Ｓ ｈｍａ ｃ） 分析程序 （ ｓｉ ） 输 ｉ Ｐｐ ｅ、 ｃ 出波形 后 处 理 程 序 （ ｒｂ ） 信 号 源 编 辑 器 Ｐｏ ｅ、 （ ｔ ｌ Ｅ ｉ ｒ 、模 型 参 数 提 取 程 序 Ｓｉ ｕ ｄ ｏ ） ｍｕ ｓ ｔ （ ａｔ 、 Ｐ ｒ ） 设计优化程序 （ ｓｉ ｐｉ ｉ ｒ 、 ｓ Ｐ ｐ ｅＯ ｔ ｚ ） 印 ｃ ｍ ｅ 刷电路 板版 图编辑 （ ｃｏ ｉ Ｐ Ｂ ａｄ ） 。 Ｍｉ Ｓ ｒ ｍ Ｃ ｏｒ ｓ 等
基于OrCAD的差动放大电路的仿真分析
基于OrCAD 9.2的差动放大电路的仿真分析（2016）《电子制作》2005年第4期发表了赵秋先生《基于Protel99SE的差动放大电路的仿真分析》的文章，拜读后很爱启发，的确用EDA软件仿真电子线路省时、省力、降低费用，又可完成实验室因条件欠缺而无法完成的实验任务。
基于上述原因，目前可供选择的EDA 软件种类有多种，其功能都很强大，笔者在OrCAD 9.2 平台上对同一个差动放大电路进行了相似的仿真分析，同样得到了与真实电路工作状态几乎一致的结论，下面叙述仿真分析过程。
一、共模信号分析图1 图1为输入共模信号的电路，输入端加入频率较低的三角波信号Vi ，然后进行仿真设置。
其设置过程需在两个窗口中分别进行，其一是选择仿真类型、设置仿真参数等；其二是确定输出变量及变量输出形式。
需说明的是按系统默认约定，直流工作点的仿真不需要独立设置，系统在运行其它仿真命令时首先会执行偏压点分析，将直流电位直观标注在电路节点处，同时将直流电位和独立电压源中的电流一并保存在扩展名为out的ASCII文件中，如需要其它支路的电流可在电路中放置电流探针来获取数值。
图2图2是瞬态分析设置情况，在“Analysis type”栏内选择仿真类型“Time Domain (Transient)”，将“Run to ”栏设为10ms、“Start saving data”栏设为0、“Maximum step”栏设为0.001s，单击菜单“PSpice\Run”功能选项，启动仿真程序，屏幕上自动出现波形显示窗口，启动“Add Trace”对话框，选择Vi1、Vo1、Vo2作为输出变量得图3。
可见Vo1、Vo2幅度较小且波形完全一致，说明对共模信号的抑制能力很强。
同样在图2中选中“Temperature(Sweep)”，输入温度参数为30℃、40℃、50℃、60℃得图4所示的波形，可见温度升高对应的单端输出电压Vo2下降,但双端输出的信号仍为零。
OrCADPspice仿真分析功能介绍
第八页，共27页。
瞬态分析 傅里叶分析
瞬态分析的参数设置对话框
第九页，共27页。
参数名 Print Step Final Time No-Print Delay Step Ceiling Detailed Bias Pt. Skip intial transient solution Enable Fourier
Center Frequency
Num of harmonics
Output Vars
类别 瞬态分析 瞬态分析 瞬态分析 瞬态分析 瞬态分析
说明 时间计算间隔 瞬态分析终止时间 允许的最大时间计算间隔 开始保存分析数据的时刻 是否详细输出偏置点的信息
瞬态分析 是否进行基本工作点运算
傅里叶分析 傅里叶分析 傅里叶分析 傅里叶分析
直流扫描分析和噪声分析的参数
第十九页，共27页。
交流扫描分析和噪声分析举例：交流分析的扫描频率从1Hz到1GHz，采用 10倍频增量进行递增，每倍频采样点101。噪声分析的输出节点伪out1， 等效噪声源的输入源为V1，每隔5个频率采样点输出一次噪声分析结果。
第二十页，共27页。
5、参数扫描分析(Parametric Sweep)
orcadpspice仿真分析功能介绍
分析类型
• 直流工作点分析(Bias Point)
• 瞬态分析 (Time Domain Transient)
• 直流扫描分析(DC Sweep) • 交流扫描分析和噪声分析(AC Sweep/Noise Analysis)
• 参数扫描分析(Parametric Sweep)
仿真软件PSpice在差分放大电路中的应用分析
仿真软件PSp ice在差分放大电路中的应用分析
湖南信息职业技术学院 奚素霞
[摘 要]差分放大电路作为集成运算放大器的输入级电路,具有电路结构复杂、分析繁琐的特点,一直是模拟电子技术设计与分析中的难点。
PSp ice作为著名的电路设计与仿真软件,具有仿真速度快、精度高等优点。
本文应用PSp ice 对差分放大电路的工作特性进行了较全面的仿真,利用PSp ice分析、研究了差分放大电路的时域响应、频率响应对其性能的影响。
[关键词]差分放大电路 PSp ice 仿真分析
—
—
2
6
1
—712—。
基于ORCAD电路仿真对差动放大电路的研究
基于ORCAD电路仿真对差动放大电路的研究
蒋玲;沈龙妹;侯文
【期刊名称】《现代电子技术》
【年(卷),期】2006(29)12
【摘要】PSpice软件以其精确和接近实际的电路模型和元器件模型,能对电子线路进行逼真的模拟,为电路学习和设计者提供一个虚拟工作平台.以差动放大电路的研究为实例,通过理论推导差动放大电路的差模传输特性和共模传输特性,对照PSpice 仿真结果,说明ORCAD电路仿真在模拟电子电路教学中的积极作用.
【总页数】2页(P130-131)
【作者】蒋玲;沈龙妹;侯文
【作者单位】上海理工大学,电气工程学院,上海,200093;上海理工大学,电气工程学院,上海,200093;上海理工大学,电气工程学院,上海,200093
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.Orcad Pspice电路仿真软件在半导体元器件特性模拟分析中的应用 [J], 杨迁迁
2.Orcad Pspice电路仿真软件在电工电子课中的应用 [J], 徐长安
3.基于OrCAD/PSpice的某型引信触发电路仿真与优化设计 [J], 刘鸿雁;来新泉
4.基于OrCAD/PSpice10.5的电子电路仿真 [J], 鲁世斌;陈军宁;柯导明
5.基于Multisim9.0的差动放大电路仿真与分析 [J], 袁勋;帅江华
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Vol.23No.2Oct.2008
第２３卷第２期２００８年１０月
西藏大学学报
JOURNAL OF TIBET UNIVERSITY
１引言
Ｓｐｉｃｅ是模拟电路仿真软件，１９７２年由美国加州大学用ＦＯＲＴＲＡＮ语言开发而成。
ＰＳｐｉｃｅ是美国Ｍｉｃｒｏｓｉｍ公司在Ｓｐｉｃｅ２Ｇ基础上的升级版本。
高版本的ＰＳｐｉｃｅ不仅可以分析模拟电路，而且可以分析数字电路和数模混合电路。
１９９８年，由于ＥＤＡ商业软件开发商ＯｒＣＡＤ公司和Ｍｉｃｒｏｓｉｍ公司合并，从此，Ｍｉｃｒｏｓｉｍ公司的ＰＳｐｉｃｅ产品正式并入ＯｒＣＡＤ公司的商业ＥＤＡ系统中。
由于其强大的电路仿真功能，ＰＳｐｉｃｅ目前仍然
是最流行的电路仿真软件之一。
顾名思义，差分放大器就是实现两个输入信号之差的放大。
理想差分放大器的模型如图１所示。
与单端工作相比，差分放大对环境噪声具有更强的抗干扰能力，可增大最大电压摆幅，更简单的
偏置电路和更高的线性度。
所以，差分放大器具有广泛的应用和很高的研究价值。
基于OrCAD/PSpice 的一种差分放大器仿真分析
李勇峰①
黄娟②
（①西藏大学工学院，西藏拉萨８５００００
②西南交通大学信息科学与技术学院四川成都６１００３１）
摘要：ＯｒＣＡＤ／ＰＳｐｉｃｅ平台对差分放大器的仿真分析，有利于对差分放大器的理解。
通过探究文中的
仿真过程，有利于对ＯｒＣＡＤ／ＰＳｐｉｃｅ的了解和学习。
关键词：ＯｒＣＡＤ／ＰＳｐｉｃｅ；差分放大器；仿真分析
中图分类号：ＴＬ８１文献标识码：Ａ文章编号：１００５－５７３８（２００８）０２－０６１－０３
收稿日期：２００８－０８－１４
第一作者简介：李勇峰（１９８０－），男，汉族，陕西洛南人，西藏大学工学院助教，硕士研究生，主要研究方向为电路教学。
图１理想差分放大模型
图２本文所用的差分放大器
图３“ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｅｔｔｉｎｇｓ”对话框
图４“ＤＣＳｗｅｅｐ”的扫描结果
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２差分放大器仿真分析
本文用来进行仿真分析的差分放大器电路如图２所示，Ｑ３和Ｑ４形成差分放大器，Ｑ１和Ｑ２形成镜像电流源，用作放大器的有源负载。
电阻ＲＢＩＡＳ用作偏置电阻。
（１）直流扫描
ＰＳｐｉｃｅ直流扫描的主要作用是用来验证欧姆定律，它也是ＰＳｐｉｃｅ仿真中最基本也是最重要分析方式。
对如图３所示的“ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｅｔｔｉｎｇｓ”对话框，在下拉菜单中选择“ＤＣＳｗｅｅｐ”。
如想得到ＲＣ１上的电流随Ｖ１的变化情况。
进行相应设置后可得到如图４所示波形。
（２）交流分析
ＰＳｐｉｃｅ交流分析用于分析电路的频响特性。
交流分析时自变量为频率，又称频域分析。
这种分析方法，可仿真扫频仪所能完成的频响特性分析。
同时，在交流分析的频段中，又可实现电路的噪声分析。
噪声通常有热噪声、散粒噪声、闪烁噪声等，它是影响电路性能的主要指标。
对如图所示３所示的“ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｅｔｔｉｎｇｓ”对话框，选择下拉菜单“ＡＣＳｗｅｅｐ／Ｎｏｉｓｅ”进行相关设置后可
得如图５所示的扫描结果。
当同时选中“ＮｏｉｓｅＡｎａｌｙｓｉｓ”下方的“Ｅｎａｂｌｅ”前的复选框，进行相应正确设置后即可得到如图６所示的噪声分析结果。
（３）瞬态分析
ＰＳｐｉｃｅ的瞬态分析是求电路的时域响应，也叫时域扫描。
它可在给定激励下求电路输出的时间响应、延迟特性。
将图２中的交流电源Ｖ１改为电压脉冲源，如图７所示。
对如图３所示所示的“Ｓｉｍｕｌａ－ｔｉｏｎＳｅｔｔｉｎｇｓ”对话框，在下拉菜单中选择“ＴｉｍｅＤｏ－ｍａｉｎ（Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ）”进行相关设置后可得如图５所示的扫描结果。
（４）直流（静态）工作点分析
静态工作点在电子电路中十分重要。
因为它可以确定晶体管等的小信号线性化模型参数值。
对如图３所示的“ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｅｔｔｉｎｇｓ”对话框进行设置，在下拉菜单中选择“ＢｉａｓＰｏｉｎｔ”进行相关设置即可得到如图９所示的输出文档。
３结束语
差分放大器一般可作为功率放大器的输入级，在本文的差分放大电路中使用了两个ＢＪＴ组成的电流镜用作差放的负载。
通过ＰＳｐｉｃｅ仿真有利于加强对差分放大器的理解，由于图２中所使用的电路
图５“ＡＣＳｗｅｅｐ”的扫描结果
图６“Ｎｏｉｓｅ”分析结果
图７本文中电压脉冲源作为激励源的差放电路
图８“ＴｉｍｅＤｏｍａｉｎ（Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ）”的扫描结果６２
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图，属于比较典型的电路。
所以，文中没有对仿真结果进行过多的分析。
其实，文中介绍的是四大类分析方式（Ａｎａｌｙｓｉｓｔｙｐｅ）的一般扫描（ＧｅｎｅｒａｌＳｅｔｔｉｎｇｓ）结果，在它们之下还包括其他的扫描方式。
比如在“ＤＣＳｗｅｅｐ”下除了“ＧｅｎｅｒａｌＳｅｔｔｉｎｇｓ”外，还可以进行“ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ／Ｗｏｒｓｔ／Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ”、“ＰａｒａｍｅｔｒｉｃＳｗｅｅｐ”、“Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（Ｓｗｅｅｐ）”等扫描分析。
ＰＳｐｉｃｅ作为一个功能非常强大的电子电路仿真软件，对学生加强理论知识的理解有着十分重要的作用。
下一步可以将它作为实验课和电子工艺实习的软件仿真平台。
参考文献
［１］储成伟．Ｐｓｐｉｃｅ电路仿真程序设计［Ｍ］．北京：国防工业出版社，２００６．
［２］康华光．电子技术基础．模拟部分（第四版）［Ｍ］．北京：高等教育出版社，１９９９（２０００年重印）．
［３］毕查德·拉扎维．模拟ＣＭＯＳ集成电路设计［Ｍ］．陈贵灿，等，译．西安：西安交通大学出版社，２００２．
［４］蒋宏宇．Ｐｓｐｉｃｅ电路设计实用教程［Ｍ］．北京：国防工业出版社，２００４．
［５］王辅春．电子电路ＣＡＤ与ＯｒＣＡＤ教程［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００４．
图９“ＢｉａｓＰｏｉｎｔ”的仿真结果文档（片断）
［责任编辑：蔡秀清］
Simulation Analysis of a Difference Amplifier Based
on OrCAD/PSpice
Li Yongfeng①Huang Juan②
（①ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｉｂｅｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌｈａｓａ８５００００②ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
Ｃｈｅｎｇｄｕ，Ｓｉｃｈｕａｎ６１００３１）
Abstract:The paper analyzes the principle of a difference amplifier based on OrCAD/PSpice，and en－hances the comprehension of the difference amplifier.At the same time,the simulation process in the paper may improve the cognition and study of the OrCAD/Pspice.
Key words:OrCAD/PSpice,difference amplifier,simulation analysis
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