实验三 直流扫描分析
一、实验目的
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。
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(注意:要与电路图中电源名称一致),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)。
(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)。
(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。
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V1,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) 。
3、共射极放大电路如下图所示。设BJT的型号为2N3904(B=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IC的变化范围。
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:IB= ( 3.31E-02
) mA,IC = ( 1.40
) mA,VCE= ( 5.52
) 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IC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( 1.4863
) mA。4、电路图如下图所示,三极管参数为:
要求:
(1)、若其它参数不变,为使得:
应调节
(2)、若其它参数不变,为使得:
应调节:
(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:
应调节:
步骤:
1、绘制电路图。对电源Vb直流扫描,仿真后,显示Icq1波形,启动标尺,在Icq1=2mA 时,( 927.890mV
)。
2、其它参数不变,对电阻Rb直流扫描,仿真后,显示ICQ1波形,启动标尺,在ICQ!=2mA 时,电阻Rb =( 13.045K
)。
3、其它参数不变,对电阻Rb直流扫描,仿真后,显示Rb功率波形,启动标尺,在Rb功率为21uW 时,电阻Rb =( 3.6936K
)。(Rb功率表达式I(Rb)*V(Rb:1-V( Rb:2))。
4、其它参数不变,对电阻Rc直流扫描,仿真后,显示波形,启动标尺,在 时,电阻Rc =( 4.9106K
)。5、一BJT互阻放大电路如图所示。设NPN型硅管2N3904的放大系数B=100,电路参数为:RC=500Ω,R f =10kΩ, VCC=12V。分析:
1)当温度在-30°C到+50°C 的情况下,如果反馈电阻Rf从10 k到50 k之间变化时,每隔10K记录一点,三极管集电极电流 IC 的变化情况如何。
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IC。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IC 的变化情况。