PSpice对单管放大电路特性的仿真分析

张 妍，张 华，马占军

(1.大连海洋大学 信息工程学院，辽宁 大连116023；2.辽宁师范大学 物理与电子技术学院)

PSpice软件具有强大的电路图绘制功能、电路模拟仿真功能、图形后处理功能和元器件符号制作功能，以图形方式输入，自动进行电路检查，生成网表，模拟和计算电路.它的用途非常广泛，不仅可以用于电路分析和优化设计，还可用于电子线路、电路和信号与系统等课程的计算机辅助教学.与印制版设计软件配合使用，还可实现电子设计自动化.被公认是通用电路模拟程序中最优秀的软件，具有广阔的应用前景.

单管放大电路为模拟电子线路中最基本的电路，本例中选择Q2N2222型号的三极管，所属的元件库为BIOPOLAR，放大倍数改为50，右键选中三极管，执行Edit PSpice Model命令，在弹出的模型参数编辑器中将Bf改为50即可.

1 利用Bias Point分析静态工作点

PSpice在对电路进行仿真分析时，总是先计算电路的静态工作点.从PSpice仿真分析后的输出文件可以看到电路中各个节点的静态电压值，Rb取值为300k .Simulation Settings中的Analysis type中选择Bias Point，确定后即完成参数设定.启动分析后，执行ViewOutput File即可打开.out仿真输出文件，读取分析结果.从仿真文件中，可以读出元件间连接情况，节点电压值，流出电源Vcc的电流为-1.814E-03A，流出电源Vs的电流为0A，消耗的电功率为2.21E-02W，本模拟总耗时0.02s.

IB=37.8μA，IC=1.803mA，UCE=6.5908V，

UBE=0.6596V

图1 静态电压、电流显示

图2 瞬态分析电路图

图3 Rb变化电路输出电压失真图

2 利用瞬态分析与参数分析观察电路失真

为得到输出电压波形，需要对电路进行瞬态分析.瞬态分析的信号源为VSIN类型，其参数为：VOFF=0，VAPML=30mv，FREQ=10kHz，TD=0，DF=0.Special库中选择PARAM，右键Edit properties，点击new column，在弹出窗口的name栏输入rval，value栏输入300K，Rb的value改成{rval}瞬态分析参数设置如下：运行时间设置为500μs，开始运行的时间设置为0ms，最大步长设置为1μs.对Rb的变化采用参数扫描分析.Analysis type选择Time Domain Option选择Parametric Sweep，Sweep variable中选择Global parameter，Sweep type 中选择Linear，Start=100K，End=900K，Increment=100K.

由图3可见，当Rb=100k时出现饱和失真；当Rb=900K时出现截止失真，当Rb=300K是不存在失真.

3 利用交流分析计算动态参数

放大电路中的基本动态参数指电压放大倍数Au、输入电阻Ri和输出电阻Ro.为了得到中频段的电压放大倍数和输入电阻，Analysis type选择AC Sweep/Noise，AC Sweep Type，Logarithmic选Decade，将交流扫描的起始频率与终止频率都设置为10kHz，Point/Decade=1，同时在special库中选电流记录仪(IPRINT)和电位记录仪(VPRINT)，记录所分析的电流和电位值.注意，选中该记录仪并鼠标双击，在打开的元件编辑窗口中，将AC栏、MAG栏以及PHASE栏内输入yes，表示需要记录电流的幅值和相位.如图4所示，以分析放大电路的输入电流I、输入电压V(VI)、输出电压V(Vo).

图4 分析放大电路的输入电流I、输入电压V(VI)、输出电压V(Vo)电路图

启动分析后，仿真分析结果如下所示：

FREQ=1.000E+04

IM(V_PRINT1)=5.846E-06

通过上述问题的分析，我们意识到在企业当中战略管理与项目管理耦合的重要性和必要性，因为当企业中战略管理与项目管理深入耦合以后，将会为企业自身提供更加优越的发展条件，对实现企业的可持续发展提供保障基础。但是，在当前社会中竞争压力太过激烈，企业中的相关管理人员一定要帮助和引导企业选择一条正确的发展道路并且将企业的发展目标和发展措施相互结合起来，努力让企业在竞争压力太过激烈的社会中有着主动地位，再通过强调企业战略管理与项目管理耦合需要具有策略性、互动性、共生性以及关联性来为企业的可持续发展提供更加优质的发展条件。

IP(V_PRINT1)=5.976E-01

FREQ=1.000E+04

VM(VI)=4.155E-03

VP(VI)=-8.408E-01

FREQ=1.000E+04

VM(VO)=5.432E-01

VP(VO)=1.793E+02

由此可得输入电阻

电压放大倍数

在分析输出电阻时，同样需要将信号源Vs置0，并在输出端口外接信号源Vo，如图5所示，

图5 分析输出电阻电路

启动分析后的仿真结果如下所示.

FREQ=1.000E+04

IM(V_PRINT1)=3.560E-06

FREQ=1.000E+04

VM(VO)=1.000E-02

由此可得输出电阻

4 结束语

通过PSpice对晶体管单管放大电路的仿真分析，可以看到PSpice 用于对电子电路进行仿真分析，直观、形象，便于理解.

参考文献：

[1]童诗白，华成英．模拟电子技术基础[M]．北京：高等教育出版社，2006．

[2]贾新章，等．ORCAD/PSPICE 9 实用教程[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2000．