电路计算机电路仿真分析实验报告

电路计算机仿真分析实验报告

学院：电气工程学院

班级： xx级电气xx班

学号： xxxxxxxxxxxxx

姓名： xxx

20xx年xx月xx日

预备实验 Orcad Pspice的基本操作

一、实验目的

熟悉Orcad Pspice的操作和分析过程

二、实验内容

１、了解pspice的启动，电路图的绘制；

２、修改元器件的标号和参数；

３、设置分析功能；

４、仿真前的准备工作；

５、仿真过程；

６、了解库、库元件；

７、了解分析设置的方法。

实验一直流电路工作点分析和直流

一、实验目的

１、学习使用PSPICE软件，熟悉它的工作流程，即绘制电路图、元件类别的选择及其参数的赋值、分析类型的建立及其参数的设置、Ｐrobe窗口的设置和分析的运行过程等。

２、学习用PSPICE进行直流工作点分析和直流扫描分析的操作步骤。

二、实验原理

对于电阻电路，可以用直观法（支路电流法、节点电压法、回路电流法）列写电路方程，求解电路中各个电压和电流。PSPICE软件是采用节点电压法对电路进行分析的。

使用PSPICE软件进行电路的计算机辅助分析时，首先在capture环境下编辑电路，用PSPICE的元件符号库绘制电路图并进行编辑、存盘。然后调用分析模块、选择分析类型，就可以‘自动’进行电路分析了。需要强调的是，PSPICE软件是采用节点电压法“自动”列写节点电压方程的。因此，在绘制电路图时，一定要有参考节点（即接地点）。

三、实验操作步骤

１、电路１

R2

图1

（１）建立电路

Ａ、启动Orcad Capture，新建工程Proj1，选项框选择Analog or Mixed A/D。类型选择为create a blank project。

Ｂ、在原理图界面上点击Ｐlace/Part或右侧快捷键。

Ｃ、首先增加常用库，点击Add Library，将常用库添加进来。本例需添加Analog(包含电阻、电容等无源器件)，Source（包含电压源、电流源等电源器件），special（包含虚拟打

印机等器件）。在相应的库中选取电阻Ｒ，电流源IDC。点取Place/GND选取０／Source以放置节点（每个电路必须有一个零节点）。

Ｄ、移动元器件到适当位置，右键单击器件进行适当旋转，点击Place/Wire或快捷键将电路连接起来如图１所示。

Ｅ、双击元器件或相应参数修改名称和值。

Ｆ、在需要观察的位置放置探针。

Ｇ、保存原理图。

（２）仿真

Ａ、点击Pspice/New Simulation Profile，输入名称；

Ｂ、在弹出的窗口中Basic Point是默认选中，必须进行分析的。点击确定。

Ｃ、点击Pspice/Run（快捷键F11）或工具栏相应按钮。

Ｄ、如原理图无错误，则显示Pspice A/D窗口。在本例中未设置其它分析，窗口无显示内容，关闭该窗口。

Ｅ、在原理图窗口中点击Ｖ，Ｉ工具栏按扭，图形显示各节点电压和各元件电流值如图１所示。

２、电路2（选做实验）

图２

（１）建立电路

按与１(1)相同的操作步骤如图２所示电路建立电路。

（２）仿真

步骤同１(2)。仿真结果如图２所示。

（３）直流扫描分析

Ａ、单击Pspice/Edit Simulation Profile，打开分析类型对话框，以建立分析类型。对直流电路的扫描分析要选择‘DC Sweep’。选中后，打开下一级对话框‘直流扫描分析参数

表’，并设置为：‘Sweep Var.Type’选择‘Voltage Source’；‘Sweep Type’选择‘Linear’；

‘Name’选择‘V S1’；‘Start Value’输入‘0’，‘End Value’输入‘12’，‘Increment’输

入‘0.5’。

Ｂ、运行Pspice的仿真计算程序，进行直流扫描分析。

Ｃ、对于图２电路，电压源U1的电压已设置在０～12之间变化，显示的波形就是负载电阻

R L的电流I RL随V1变化的波形，见图３。

5.968A

5.964A

5.960A

5.956A

5.952A

0V2V4V6V8V10V12V -I(R3)

V_Vs1

图3

Ｄ、为了得到数值的结果，从“Special”库取“Iprint”（电流打印机），把它串联到测量

点上。将“Iprint”的属性设置为“dc=I(R L)”，其余项缺省。当在“直流扫描分析参数”

中设置的分析参数“Increment”为“１”时，运行仿真。在Capture窗口单击Pspice/View Output File，可得数据输出。所得数据如下所示

V_Vs1 I(V_PRINT2)

0.000E+00 5.954E+00

1.000E+00 5.955E+00

2.000E+00 5.956E+00

3.000E+00 5.957E+00

4.000E+00

5.958E+00

5.000E+00 5.959E+00

6.000E+00 5.960E+00

7.000E+00 5.961E+00

8.000E+00 5.962E+00

9.000E+00 5.963E+00

1.000E+01 5.964E+00

1.100E+01 5.965E+00

1.200E+01 5.966E+00

Ｅ、从图可以得到I RL与V1的函数关系为

I RL＝1.4+(1.2/12) V1=1.4+0.1 V1（公式1-1）