orcad直流扫描分析(含数据分析实验报告

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

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指导教师

实验报告评分：_______

直流扫描分析

一、实验目的

1、掌握直流扫描分析的各种设置和方法。 二、实验内容

1、绘出下面电路图，利用直流扫描（DC Sweep ）来验证二极管的V-I 特性曲线。

D1D1N4002

步骤： （1）、作出电路图，进行直流扫描扫描分析。设置主扫描变量为电压

源Vi,由-110V 开始扫描到10V ，每隔0.01V 记录一点；查看二极管流过的 电流曲线I （D1）。

V_Vi

-120V

-100V -80V -60V -40V -20V -0V 20V

I(D1)

-400A

0A

400A

（2）、现在调整横轴与纵轴坐标以便观察门坎电压值。请选Plot\Axis Settings...功能选项或直接X 轴坐标刻度上双击左键来打开Axis Settings 对话框。请把X Axis 页内Data Ranges 栏下的User Defined 值设为0-2V ，请把Y Axis 页内Data Rangs 栏下的User Defined 值设为0-5A 。查看二极管电流I （D1）。

V_Vi

0V

0.4V

0.8V

1.2V

1.6V

2.0V

I(D1)

0A 2.5A

5.0A

（3）、再如上面的操作将X 轴坐标刻度值设为-101V 到-99V ，将纵坐标调整为-5A 到1A ，查看二极管电流I （D1），可见其雪崩电压约为100V 。

V_Vi

-101.0V

-100.5V -100.0V -99.5V -99.0V

I(D1)

-5.0A

-2.5A

0A

2、绘出下面电路图，利用直流扫描分析(DC Sweep)的来验证晶体三极管的 Vce-Ib 输出特性曲线。 步骤：

1）电压源V1和电流源I1的元件属性默认都为0。以下扫描类型均为Linear 扫描。

2）设置主扫描参数。在Options 栏内勾选Primary Sweep 选项，设置主扫描变量为电压

源Vi,由0V 开始扫描到4V ，每隔

0.01V 记录一点。

3）设置副扫描参数 在Options 栏内勾选Secondary Sweep 选项，设 置副扫描变量为电流源I1,由0A 开始扫描到0.5mA,每隔0.1mA 记录一点。 或者在Value List 中设置为0 0.1m 0.2m 0.3m 0.4m 0.5m 也可。 4）进行仿真分析，查看集电极电流IC （Q1）。

V_V1

0V

1.0V

2.0V

3.0V

4.0V

IC(Q1)

-50mA

0A

50mA

100mA

5）启动光标来测量坐标值。由曲线上，大致可以看出在放大区内三极管放大系数β为（ 1.55 ）。（C

B

I I β∆=∆）

，电路参数为：R C=500Ω，R f =10kΩ，V CC=12V。分析：

1）当温度在-30°C到+50°C 的情况下，如果反馈电阻R f从10 kΩ到50 kΩ之间变化时，每隔10K记录一点，三极管集电极电流I C 的变化情况如何。

Vcc

步骤：进入仿真环境中，绘出所示电路，并设置好参数。特别是要选择参数元件(PARAMETERS)，设置自定义变量{rr}。

（1）、在直流扫描分析中设置对温度的扫描，同时在参数扫描中设置变量rr不同的取值，

仿真后得集电极电流I C。由图中看到温度在-30°C到+50°C 的情况下，Rf取不同值时，集

电极电流I C 的变化情况。

20mA

15mA

10mA

5mA

-30-20-10-010******** IC(Q3)

TEMP

4、共射极放大电路如下图所示。设BJT的型号为2N3904（β=50）。试用PSPICE程序

作如下的分析：（1）求Q点；（2）作温度特性分析，观察当温度在-30度～+70度范围

内变化时，BJT的集电极电流I C的变化范围。

F R E Q V A M P L V O F F

.1k

步骤：进入Schematics 主窗口，绘出图所示电路。将Bf 的值改为50。

（1）设置直流工作点分析(Bias Point Detail)，仿真后在输出文件中得到静态工作点：I B = （ 33.15 ） mA ，I C = （ 1.433 ） mA ，V CE = （ 7.380 ） V 。

（2）设置直流扫描分析(DC Sweep),对温度进行-30℃～+70℃的线性扫描。在Probe 窗口中得到I C 随温度变化的曲线所示。由图中看出温度在-30℃～+70℃变化时，集电极电流由（ 1.2724 ）mA 变到（1.4855 ） mA 。

TEMP

-40

-20020406080

IC(Q1)

1.2mA

1.3mA

1.4mA

1.5mA

(-30.000,1.2724m)

(70.000,1.4855m)

5、电路图如下图所示，三极管参数为Is=5×1510-A, 100F β=，'bb R = 100 Ω，50AF V V =。

要求：

（1）、若其它参数不变，为使得1

2CQ I mA ，应调节B V =?。

（2）、若其它参数不变，为使得1CQ I ，应调节b R =?。

（3）、若其它参数不变，为使得电阻Rb 上功率为 21uW ，调节 Rb=? （4）、若其它参数不变,为使得1

2CQ I mA ，应调节C R =?

Vb 1V

步骤：1、绘制电路图。对电源Vb 直流扫描，仿真后，显示1CQ I 波形，启动标尺，在1

2CQ I mA

时，b V =( 928.571mV )。