ORCAD实验报告
实验一 Pspice 软件的分析过程
【实验目的】：
熟悉PSpice 的仿真功能，熟练掌握各种仿真参数的设置方法，综合观测并分析仿真结果，并能够对结果进行分析与总结。 【实验内容】：
1、完成教材P150的例6.1.1、例6.1.2和例6.1.3，其原理图分别如图1-1、图1-2和图1-3所示，并对仿真结果进行分析和总结。
R1R31k
R41k
2、对图1-4所示电路运行直流工作点分析（Bias Point Detail ）。 根据PSpice 软件的仿真结果
① 计算A 、B 之间的电压的值； ② 计算两个电源输出的电流值；
③ 如果在A 、B 之间用一根导线直接连接或接一电阻，问电路的工作状态有无变化。
VOFF = 0VOFF = 0R6C12n
L14H
图1-2
【实验步骤】： 1. 图一均为直流分量，故对其进行静态分析。观察各点电流电压以及功率；
2. 图二，图三为交流分量，故使用时域分析观察电感电容的电压电流和功率随时间变化的
波形；
3. 对图1-4所示电路运行直流工作点分析。 【实验结果】：
一，对图一进行静态分析，所得结果如下
可以看出， R1与并联回路、R3与R4串联分压R3与R4串联的回路与R2并联分流。 二，对图二进行时域分析，波形如下图所示：
V2
16Vdc
R44
R28
R34
R112
V1
20Vdc
A B
图1-4
10V
0V
SEL>>
-10V
V(L1:1)
10mW
0W
-10mW
W(L1)
1.0mA
0.5mA
0A
I(L1:1)
Time
可以看出，电流经过电感时，相位减少了九十度，使得计算出的功率曲线成为如图所示结果对图三进行时域分析，波形如下图所示：
1.0mW
0W
-1.0mW
W(C1)
200uA
0A
-200uA
I(C1)
10V
0V
SEL>>
-10V
V(C1:2)V(0)
Time
可以看出，电流经过电容时，相位减少了九十度，使得计算出的功率曲线成为如图所示结果三，对图1-4所示电路运行直流工作点分析,结果如下
1. A、B两点间的电压值为0v。
2. V1输出的电流为1A ，电压源V2输出的电流为2A.
3. 如图在A 、B 之间用一根导线直接连接或接一电阻，电路的工作状态无变化。
实验二 二级管限幅电路的仿真与分析
【实验目的】：
通过对二级管限幅电路的仿真分析，熟悉并巩固PSPICE 软件的时域分析方法 。 【实验内容】：
一、练习二级管限幅电路（图2-1）的基本分析方法（静态分析、时域分析）。对分析结果给出详细说明和总结。
二、设计与仿真一个单级共射放大电路。要求：放大电路有合适静态工作点、电压放大倍数约30倍，输入阻抗大于1K 欧、输出阻抗小于5.1K 欧、通频带大于1MHz
【实验要求】：
本次实验要求同学们完成实验内容的第一项，第二项是附加题，为选作内容。实验报告书写要求包括：实验题目、实验目的、实验内容、实验步骤、实验结果（实验数据、仿真波形及对结果的分析）、实验过程中遇到的问题及解决方法、实验心得总结。 【实验步骤】：
1. 对图2-1所示电路运行直流工作点分析
2. 对图2-1所示电路运行时域分析
3. 设计与仿真一个单级共射放大电路，对其进行静态分析，动态分析，求输入输出电阻
V3
6Vdc
Vout
D1D1N4002
R11k
R2
5k
V2
6Vdc
Vin
D2D1N4002
V1FREQ = 1k
VAM PL = 20v VOFF = 0图2-1
【实验结果】：
对图2-1所示电路运行直流工作点分析，结果如下
进行静态分析时，由于电路电源为正弦交流电，分析所得到的结果为瞬态电路结果。
对图2-1所示电路运行时域分析，波形如下图所示：
Time
0s1ms2ms3ms4ms5ms6ms7ms8ms9ms10ms V(vin)V(vout)
-20V
-10V
0V
10V
20V
当电源电压低于-6.7v时，D1导通D2截止，R2两端电压等于D1支路两端电压，即恒
等于-6.7v；当电源电压处于-6.7v到6.7v之间时，D1,D2均不导通，此时R2两端的压等于电源两端电压；当电源两端电压大于6.7v时，D2通D1截止，R2两端电压等于D2路两端电压.最终结果如上图所示。
实验三单管共射放大电路的仿真与分析
【实验目的】：
通过仿真分析一个单级放大电路，熟悉并掌握PSPICE软件的基本设计与分析流程。【实验内容】：
一、练习单管共射放大电路（图3-1）的基本分析方法（静态分析、时域分析）。
说明：1、本实验可分三种情况分别介绍。例如：
情况（1）：不失真（ =50）时的静态分析（VBE、IB、IC、VCE）（看Output File）及对应的时域分析（Vi、V o）（看波形）。
情况（2）：截止失真（改变R2)时的静态分析（VBE、IB、IC、VCE ）（看Output File）及对应的时域分析（Vi、V o）（看波形）。
情况（3）：饱和失真（改变R2)时的静态分析（VBE、IB、IC、VCE）（看Output File）及对应的时域分析（Vi、V o）（看波形）。
1）不失真，输出波形是正炫波，波形如下图所示：
1.2V
0.8V
0.4V
0V
-0.4V
-0.8V
-1.2V
0s0.5ms 1.0ms 1.5ms 2.0ms 2.5ms 3.0ms 3.5ms 4.0ms 4.5ms 5.0ms V(vi)V(vo)
Time
2）增大R2，静态工作点设置偏低，出现截止失真，输出波形底部削平。波形如下图所示：：
1.5V
1.0V
0.5V
0V
-0.5V
0s0.2ms0.4ms0.6ms0.8ms 1.0ms 1.2ms 1.4ms 1.6ms 1.8ms 2.0ms V(vo)
Time
3）减小R2，静态工作点设置偏高，出现饱和失真，输出波形顶部削平。波形如下图所示：：
2.0mV
1.0mV
0V
-1.0mV
-2.0mV
-3.0mV
-4.0mV
0s0.2ms0.4ms0.6ms0.8ms 1.0ms 1.2ms 1.4ms 1.6ms 1.8ms 2.0ms V(vo)
Time
实验四差分放大电路仿真与分析
【实验目的】：
通过设计与仿真一个差动放大器，使同学们对差动放大电路的特性有着比较深刻的认识，同时掌握模拟电路的基本设计与仿真技能。
【实验内容】：
一、差分放大电路如图4-1所示，Q1和Q2为参数完全一致的三极管（Q2N2222 ），用Pspice 分析该电路。
（1）输入取频率为1KHz，幅值为10mV的正弦信号，仿真出差模输入时输出电压vo1和vo2的波形及vo=vo1-vo2的波形，并求出该电路的差模增益Avd=(vo1-vo2)/(vi1-vi2)。（2）当温度从-20℃连续上升到60 ℃时试用Pspice分析该电路的集电极电流的变化情况IC
（只分析Q1即可）。
（3）当电阻R4从20K连续上到50K时（第次递增1K）试用Pspice分析该电路的集电极电流的变化情况IC（只分析Q1即可）如图4-2所示。
【实验结果】
(1) Vo1和Vo2波形如下图所示：
11.0V
10.5V
10.0V
9.5V
0s0.2ms0.4ms0.6ms0.8ms 1.0ms 1.2ms 1.4ms 1.6ms 1.8ms 2.0ms V(Vo2)V(Vo1)
Time
vo=vo1-vo2的波形如下图所示：
V(Vo1) - V(Vo2)
Time
Avd=(vo1-vo2)/(vi1-vi2)=60的波形如下图所示：
(V(Vo1)-V(Vo2)) / (V(Vi1)-V(Vi2))
Frequency
（2）当温度从-20℃连续上升到60 ℃时,集电极电流IC也逐渐增加。波形如下图所示：
IC(Q1)
TEMP
（3）当电阻R4从20K连续上到50K时（第次递增1K），集电极电流IC逐渐下降，波形如下图所示：
300uA
250uA
200uA
150uA
100uA
18K20K22K24K26K28K30K32K34K36K38K40K42K44K46K48K50K IC(Q1)
R
实验五-六共射极放大电路的仿真与参数分析
【实验目的】：
对共射极放大电路各项参数作进一步仿真与分析，使同学们深入理解放大电路的基本分析方法，掌握放大器的设计、仿真与实际分析过程，同时也是对前两实验的一次巩固与总结。
【实验内容】：
一、共发射极放大电路如图4-1所示，设三极管的型号为Q2N2222，模型参数βf=100，RBB=100欧，其它参数按默认值。
（1）用PSpice仿真电路的源电压增益Avs
（2）分析电压增益的幅频响应和相频响应，并求出下限频率fL和上限频率fH
（3）求该电路的输入电阻、输出电阻、并给出对应的电路图
【实验结果】：
（1）仿真电路的源电压增益Avs=85，波形如下图所示：
100
(13.466K,85.425)
80
60
40
20
00,645.605m)
1.0Hz10Hz100Hz 1.0KHz10KHz100KHz 1.0MHz10MHz100MHz 1.0GHz
V(VOUT) / V(VIN)
Frequency
（2）上限频率fH=2MHz，下限频率fL=140Hz，波形如下图所示：
DB(V(VOUT)/V(VIN))
Frequency
-0d
-100d
(3.2903K,-177.558)
-200d
-300d
-400d
1.0Hz10Hz100Hz 1.0KHz10KHz100KHz 1.0MHz10MHz100MHz 1.0GHz
P(V(VOUT)/V(VIN))
Frequency
（3）输入电阻=3.3k.，波形如下图所示：
24K
20K
16K
12K
8K
4K
1.0Hz10Hz100Hz 1.0KHz10KHz100KHz 1.0MHz10MHz100MHz 1.0GHz
V(VIN) / I(R1)
Frequency
输出电阻3.14k时，波形如下图所示：
V(VOUT) / I(C2)
Frequency
实验七差分放大电路的设计与参数分析
【实验目的】：
对差分放大电路各项参数作进一步仿真与分析，使同学们深入理解差分放大电路的基本分析方法，掌握差分放大器的设计、仿真与实际分析过程。
【实验内容】：
一、差分放大电路如仿真题图5-1所示，两个三极管均用Q2N2222型管，β1= β2=50，其
他参数按默认值。试运用PSpice分析该电路。
(1)求电路静态工作点。
(2)分别绘出Re1=Re2=0和Re1=Re2=300欧时的电压传输特性曲线（电压扫描范围从-1V到1V）。
【实验结果】：
(1) Vi1，Vi2振幅为10mV时，电路静态工作点如下所示：
NAME Q_Q1 Q_Q2
MODEL Q2N2222 Q2N2222
IB 1.94E-06 1.94E-06
IC 2.82E-04 2.82E-04
VBE 6.10E-01 6.10E-01
VBC -1.03E+01 -1.03E+01
VCE 1.09E+01 1.09E+01
BETADC 1.45E+02 1.45E+02
GM 1.09E-02 1.09E-02
RPI 1.51E+04 1.51E+04
RX 1.00E+01 1.00E+01
RO 2.99E+05 2.99E+05
CBE 3.98E-11 3.98E-11
CBC 2.91E-12 2.91E-12
CJS 0.00E+00 0.00E+00
BETAAC 1.64E+02 1.64E+02
CBX/CBX2 0.00E+00 0.00E+00
FT/FT2 4.06E+07 4.06E+07
(2) Re1=Re2=0的电压输出特性曲线如下图所示：
V(VO1)V(VO2)
V_Vi1
Re1=Re2=300的电压输出特性曲线如下图所示：
V(VO1)V(VO2)
V_Vi1
实验八运算放大器的设计与应用
【实验目的】：
通过基本运算放大器来设计积分路及低通滤波器，使同学们掌握集成运放的基本运用电路，对集成运算放大器的基本应用电路有着比较深刻的认识，同时掌握集成运放运算电路的基本设计与分析方法。
【实验内容】：
一、电路如仿真题图8-1所示，运放μA741的电源电压Vcc=+15V，VEE=-15V，电容器的初始电压Vc(0)=0V。用Pspice分析该电路。
（1）若输入f=50Hz，幅度为±4V的方波信号时，试观察输出电压的波形（Vi,Vo）。（2）改变方波频率（如100Hz），观察波形变化，若波形失真应如何调整电路参数(提示：Rf，C1)？验证分析。
（3）改变输入方波的幅度（可以变大或变小），观察输出三角波的变化。
【实验结果】：
（1）若输入f=50Hz，幅度为±4V的方波信号时，试观察输出电压的波形（Vi,Vo）。Vi,V o波形如下图所示：
20V
10V
0V
-10V
-20V
0s10ms20ms30ms40ms50ms60ms70ms80ms V(VI)V(VO)
Time
（2）方波频率为100Hz，波形如下图所示：
V(VI)V(VO)
Time
Rf改为100K，C1不变，波形如下图所示：
V(VI)V(VO)
Time
Rf不变，C1改为0.07u，波形如下图所示：
20V
10V
0V
-10V
-20V
0s5ms10ms15ms20ms25ms30ms35ms40ms45ms50ms55ms60ms65ms70ms75ms80ms V(VI)V(VO)
Time
（3）
当方波的幅度为±2V时，波形如下图所示：
10V
0V
-10V
-20V
0s10ms20ms30ms40ms50ms60ms70ms80ms V(VI)V(VO)
Time
当方波的幅度为±8V时，波形如下图所示：
20V
10V
0V
-10V
-20V
0s10ms20ms30ms40ms50ms60ms70ms80ms V(VI)V(VO)
Time