第8章+交流分析.docx

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第8章+交流分析

第8章交流分析（.AC）

交流分析：

PSpice可对小信号线性电子电路进行（正弦稳态）交流分析，此时半导体器件皆采用其线性模型（多用EM2模型）。

它是针对电路性能因信号频率改变而变动所作的分析，它能够获得电路的幅频响应和相频响应以及转移导纳等特性参数。

8.1交流分析

一个简单的RLC串联电路如图8-1所示。

试用OrCAD对该电路电流频率响应进行交流分析。

（1）电路图的绘制

图8-1RLC串联电路

（2）创建新仿真文件，名称为“AC”。

注意交流分析参数设置方法，如图8-2。

图8-2交流分析参数设置

（3）执行PSpice分析程序，其结果波形见图8-3所示。

图8-3串联谐振电路实验曲线

其结果波形也是可调的，如：

1）设置X、Y轴坐标范围，可以在X轴或Y轴位置双击鼠标左键，或者执行Plot/AxisSetting…子命令打开如图8-4。

图8-4设置X、Y轴坐标范围

调整后的X轴、Y轴Probe窗口如图8-5。

图8-5调整的串联谐振电路实验曲线

2）增加一条Y轴坐标

采用Polt/AddYAxis（或【Ctrl+Y】组合键），多开启一个纵轴，然后选择执行Trace/AddTrace命令，或单击工具栏图标

按钮，添加DB（I（R1））,出现如图8-6。

图8-6增加一条Y轴显示DB值

3）调整网格线刻度范围

选择执行Plot/AxisSetting…子命令中的轴线设置对话框，分别选择XGrid、YGrid标签页来设置X、Y轴网格线刻度范围，如图8-7所示。

图8-7设置X、Y轴网格线刻度范围

调整后的X轴、Y轴Probe窗口如图8-8所示。

图8-8调整后的X轴、Y轴Probe窗口

8.2交流的输出格式

交流分析完成后，交流的电压、电流输出格式通常用有效值，将输出变量按表8-1中所列的格式输出。

表8-1交流输出变量的格式

交流输出变量

表示方式

举例

电压或电流幅值

M

VM（R1：

1）可表示为V1M（R1）。

1为R1正参考节点的电压幅值。

电压或电流幅角（相位角）

P

VP（R1）为R1两端的电压幅角

电压或电流实部

R

IRCE（Q1）为晶体管Q1的集电极和发射极的电压实部

电压或电流虚部

I

II（RL）为负载RL电流的虚部

电压或电流幅值/dB

DB

IDB（Q2:

C）或ICDB

（2）为Q2的集电极电压分贝值

8.3游标的功能（Cursors）

图8-9启动游标菜单

其快捷方式如下图8-10所示，具体功能见表8-2。

图8-10游标的快捷方式

表8-2各游标（快捷方式）的功能

快捷方式

名称

含义

Display

启动游标

Freeze

关闭游标

Peak

定位光标在下一个最高点

Trough

定位光标在下一个最低点

Slope

定位光标在下一个最大斜率点

Min

定位光标在最低点

Max

定位光标在最高点

Point

定位光标在下一个数据点

SearchCommands

搜寻命令

Next

Transition

定位光标在下一个数字转折点（有数字分析时才显亮）

Previous

Transitions

定位光标在前一个数字转折点（有数字分析时才显亮）

Plot/Label/

Mark

对光标所在点标值

例如探测波形最高点的位置，可启动

，图形与数值如图8-11所示。

图8-11用游标观察测取数据

在用网表文件输入交流分析时其控制语句为：

.AC[LIN/OCT/DEC]

1、选择项[LIN/OCT/DEC]为频率扫描点的取样方式：

LIN为线性扫描，用于较窄的频域分析；

OCT为倍频程（8dB）扫描；

DEC为数量级（10dB）扫描，常用于宽频带分析。

2、频率间隔点之间的扫描点数。

3、和分别为起始频率和终止频率。

举例：

.ACLIN10110HZ200HZ

8.4噪声分析（.NOISE）

电路中所计算的噪声通常是电阻上产生的热噪声、半导体元器件产生的散粒噪声和闪烁噪声。

PSpice程序AC分析的每个频率点上对指定输出端计算出等效输出噪声，同时对指定输入端计算出等效输入噪声。

输出和输入噪声电平都对噪声带宽的平方根进行归一化，噪声电压的单位是

，噪声电流的单位是

。

下面说明如何进行噪声分析。

（1）电路图的绘制

1）绘制电路图、元器件符号的呼叫与属性的设置。

2）得到如图8-12所示的共射极BJT放大电路图。

图8-12共射极BJT放大电路图

（2）分析参数的设定

图8-13噪声分析的参数设置

（3）执行PSpice程序

点选PSpice/Run，进行PSpice程序分析。

呼叫以下波形：

V（INOISE）、V（ONOISE）、DB（V（INOISE））、DB（V（ONOISE））,结果如图8-14所示。

图8-14噪声分析结果