目录
应用软件介绍 .........................................2 实习意义 .............................................3 实习内容 .............................................3
电路图的绘制技巧 ...........................................................................................................3
习题： ...............................................................................................................................3 电路特性分析 ...................................................................................................................5 偏点电压分析(Bias Point Detail) .....................................................................................5 直流扫描分析 （DC SWEEP） .....................................................................................5 交流扫描分析（AC SWEEP） .......................................................................................6 瞬态分析（Transient Analysis） .....................................................................................7 噪声分析（Noise Analysis） ...........................................................................................8 温度分析（Temperature Analysis） ..............................................................................10 电路分析例题 .................................................................................................................13 电路习题 .........................................................................................................................15 常用的半导体元件 .........................................................................................................18 整流二极管 .....................................................................................................................18 稳压二极管 .....................................................................................................................19 双极型二极管 .................................................................................................................20 BIT基本共极放大电路静态工作点的设置 .................................................................21 课后习题 .........................................................................................................................22 实习体会 ............................................24
1 应用软件介绍
OrCAD/PSpice软件（前身SPICE） 主要功能及特点：
1.不仅可以对模拟电路进行直流、交流、瞬态等基本电路特性分析，而且可进行噪声分析、温度分析、优化设计等复杂的电路特性分析。
2.不仅可以对模拟电路进行计算机辅助分析，而且可对数字电路、数/模混合电路进行计算机模拟。
3.科研再WINDOWS环境下，以人机交互方式运行。绘制好电路图以后，即可直接进行电路模拟，无需用户编制繁杂的输入文件。再模拟过程中，可以随时分析观察模拟结果，从电路图上修改设计。
4.OrCAD软件集成了电路原理图绘制、印制电路板设计、数字/模拟电路仿真、可编程逻辑器建设计等等功能，它的元器件库也是所有EDA软件中最丰富的，再世界上它一只是EDA软件的首选。
OrCAD软件系统中主要包括：OrCAD/Capture CIS(电路图设计)；OrCAD/PSpice A/D （数/模混合模拟）；OrCAD/Layout Plus(PCB设计)等，其中每一部分可以根据需要单独使用，也可以共同组成完整的EDA系统。
OrCAD软件系统的几个主要软件的功能和特点：
OrCAD/Capture：它是OrCAD软件包中的共用软件，也是其他两个软件的基础。OrCAD/Capture操作界面友好、直接形象、使用方便；操作功能强大、灵活，项目管理科学有效，适应性很强，支持国际上多种标准。
OrCAD/PSpice A/D：这是一个通用电路模拟软件，除了对数字电路和数/模混合电路模拟外，还具有优化设计功能。
OrCAD/Layout Plus：这是一个印制电路板PCB设计软件，可以直接将生成的电路图通过手工或自动布局布线方式转为PCB设计。它的元器件封装库非常丰富，是一款名副其实的高档、专业PCB设计的EDA软件。
2 实习意义
1学会安装OrCAD软件，了解并熟悉使用OrCAD PSpice软件系统。 2.学会在Capture中创建电路并运行出指定分析类型及仿真类型。 3.掌握运行仿真结果的方法，并学会分析数据及图形。 4.了解电路一些基本原件的使用方法。
5此次实习的目的不仅让大家如何使用Capture的绘图页编辑程序同时也增强大家的动手能力和实践能力。
实习内容
电路图的绘制技巧
控制元件属性显示，绘制总线，折线，椭圆等，并且可放置说明文字及文件插图。常用的元件库有：source.olb pwrmos.olb analog.olb diode.olb opmap.olb 7400.olb discrete.olb bipolar.olb breakout.olb。
习题： P42-4
3 R11kR21kU1A127414C110.01uU2A274141U3A27414C20.01u
4-4TTL IC的脉冲产生电路
P42-5
1D3vo4SW1F11T152-+SW SPSTFUSE48TRANSFORMERBRIDGE变压变压器电路
P42-6
整流3
4 电路特性分析
偏点电压分析(Bias Point Detail) 主要应用于欧姆定律的验证。当电压源为某一值时，电路内各节点的电压值与各分支的电流值。其主要功能时验证某一个电路在直流电压源或电流源的作用下，是否正常工作。
例题5.1.2
R112.00V1.333A38.000V8.000uAR258.000VV112Vdc1.333A1.333AR360V8.000uARL1MEG0
直流扫描分析 （DC SWEEP）
所谓直流扫描分析就是当电路中某一参数（称为自变量）在一定范围内变化时，对自变量的每一个取值计算电路的直流偏置特性（称为输出变量）。
交流扫描分析（AC SWEEP）
是针对电路性能因信号频率改变所作的频域分析。作用是计算电路的交流小信号频率响应特性。它能够计算出电路的幅频各相频相应。
Vi0VR1100V00V1Vac0VdcV1C0.005u0V00
-10-20-3010KHz30KHzDB(V(V0)/V(Vi))100KHz300KHz Frequency1.0MHz3.0MHz10MHz
增加一条Y轴
6 1 02 0d-10-50d-20-30 >>-100d10KHz1 30KHzDB(V(V0)/V(Vi))2 100KHzP(V(V0)/V(Vi))300KHz Frequency1.0MHz3.0MHz10MHz
为波形图加上说明文字
1 02 0dGain(dB)-10-50d Phase(Degree)-20-30 >>-100d10KHz1 30KHzDB(V(V0)/V(Vi))2 100KHzP(V(V0)/V(Vi))300KHz Frequency1.0MHz3.0MHz10MHz
瞬态分析（Transient Analysis）
电路的瞬态分析就是求电路的时域响应。它可作大信号非线性电路分析，可在给定激励信号情况下求电路输入算的实践响应、延迟特性；也可在没用任何激励信号的情况下，仅由电路中贮能元件（如L和C）存储的电磁场能量作用下求振荡波形、振荡周期（注意：对于数字电路只有瞬态分析，而无直流和交流分析）。
做瞬态分析时，常用的由5种独立源：脉冲波VPULSE、IPULSE，正弦电VSIN、ISIN，指数源VEXP或IEXP，分段线性VPWL或IPWL，周期行者现原VPWL_ENH或IPWL_ENH。
R1100V1 = 0VV2 = 5VTD = 0TR = 0.4uTF = 0.5uPW = 10msPER = 20msV2C110u050mA
0A-50mAI(C1)10V5V0VV(C1:2)10V5VSEL>>0V0sV(R1:2)20msV(V2:+)40ms60ms80ms100ms Time120ms140ms160ms180ms200ms
噪声分析（Noise Analysis）
电阻和半导体都会自然而然地产生噪声，这对电路工作会产生相当程度的影响。而Pspise提供的噪声分析（Noise Analysis）就是将噪声对输出信号所造成的影响给以数值化，以供设计师评估电路性能之用。
元件自然产生的噪声一般成为白噪声（White Noise）或是热噪声（Thermal Noise）。它所涵盖的频率范围由0Hz延伸至频率无限大。由于它是随即地产生，无法知道其却是的大小及发生的时间，而且无法避免，所以只能用统计的方式估算它。这种噪声能量会因为温度的升高而变大，也就是说，电路在高温状态下较易受到白噪声的影响。
10.00VRc1kV0Rb100k3.000VDC = 3VAC = 1VVSRC5.898V681.1mVQ10VVdc10v0Q2N22220V00V01 16uV2 600nV
12uV400nV8uV200nV4uV0V >>0V10Hz1 100HzV(INOISE)2 1.0KHzV(ONOISE)10KHz100KHz Frequency1.0MHz10MHz100MHz1.0GHz
15010050010Hz100HzDB(V(V0)/V(INOISE))1.0KHz10KHz100KHz Frequency1.0MHz10MHz100MHz1.0GHz
加上温度效应的噪声分析
9 13227c50c13075c1281275.042MHzDB(V(V0)/V(ONOISE))10.00MHz Frequency16.94MHz
习题P83-6噪声分析
Rb3.000V23.01uA100kDC = 3AC = 1VSRC699.3mVQ13.759mA6.241V23.01uA0V23.01uAQ2N3904-3.782mA0V0V3.759mA10.00VRc10VV01k3.759mAV200
01 8.0uV2 600nV6.0uV400nV4.0uV200nV2.0uV0V >>0V10Hz1 100HzV(INOISE)2 1.0KHzV(ONOISE)10KHz100KHz Frequency1.0MHz10MHz100MHz1.0GHz
温度分析（Temperature Analysis）
电子元件的值受温度影响而改变，所以设计电路时必须考虑电路是否可以在 10 规格限定内的所有温度状态下均能正常工作。也就是说，在电路仿真中必须加入温度的考虑才算是完整的设计流程。
对于电子元件值受温度影响的情况，一般是以温度系数来描述。温度系数并非是一个固定不变的常数值，必要时用一个函数来表示它。如果电子元件的值受温度上升而变大，我们称它具有正温度系数效应；如果电子元件的值受温度上升而变小，我们称它具有温度系数效应。
※例题6：对下列电路图中的元件进行温度仿真，输出波形。
电路图（注意：此时的电阻和电容元件必须选择Rbreak和Cbreak编号的元件，因为编号为R和C的电阻和电容元件无法设置温度系数，元件值不会随温度改变而改变）：
Rbreak：R＝1 tc1＝0.01 tc2＝0.02 Cbreak：C＝1 tc1＝0.02 tc2＝0.05
R1V1 = 0VV2 = 5VTD = 1usTR = 1usTF = 1usPW = 1usPER = 4usRbreak10VpluseC11nCbreak06.0V
4.0V2.0V0V0sV(Vpluse:+) Time1.0us2.0us3.0us4.0us5.0us6.0us
11 5.0V30.402.5V350V0sV(V0) Time1.0us2.0us3.0us4.0us5.0us6.0us
例P84-7 温度分析（改变温度系数）
6.0V4.0V2.0V0V0sV(V0) Time1.0us2.0us3.0us4.0us5.0us6.0us6.0V4.0V2.0V0V0sV(V0) Time1.0us2.0us3.0us4.0us5.0us6.0us
12 电路分析例题 P78-1
R11kR210k2.000V20.00V200.0VVi2E1+-+-E0V0
P79-2400V200V0VV(R2:2)40V20VSEL>>0V1.0VV(R1:2)2.0V V_Vi3.0V
R10V10A21k0V10AL1120AVPWL0V0
13 10V5V0V0s0.5usV(VPWL:+)1.0us1.5us2.0us2.5us Time3.0us3.5us4.0us4.5us5.0us
1 10mA2 10V5mA5V0A >>0V0s1 0.5msI(L1)2 1.0msV(L1:1)1.5ms2.0ms2.5ms Time3.0ms3.5ms4.0ms4.5ms5.0ms
P80-3
R51212.00V1.332A6V212V1.332A1C10.250V1124.009VU21.332A-1.332A3.996V11.332AR63220
14 1 1.5A2 12V10V1.0A8V0.5A6V0A >>4V0s1 I(C1)1s2 2sV(C1:1)3s4s5s Time6s7s8s9s10s
电路习题 P82-1M1IRF91400A-6.944uA5.000VM20AIRF914099.99mA0Vdc100.0mAV11.914V3.174VM4M30AIRF1501.914V5.000VV20AVi50.15100.0mA1100.0mA0V6.944uAIRF15099.99mA0A5.000V0
15 3.173708V3.173706V3.173704V3.173702V3.173700V0VV(M4:d) V_Vi0.5V1.0V1.5V2.0V2.5V3.0V3.5V4.0V4.5V5.0V
P82-2
R120k11.80nA254.8uV101.116mAD2D169.84nAD1N40021018.79uV-10.00VU1R210k0VVi1.879nA0Vdc0V1.879nAuA7412-1.117mA1-OS179.77nA6OUT-81.64nA35+OS279.73nA1.116mA7V+V-4V2D1N400211.80nA91.26mVV30V01.117mA10.00V0V00 16 5V0V-5V-10V0VV(U1:OUT) V_Vi0.5V1.0V1.5V2.0V2.5V3.0V3.5V4.0V4.5V5.0V
P83-5
Rf0A2k12V0AV10V0VRiVOFF = 0VAMPL = 1vFREQ = 10kHzVi0AVsin0V0A1k0VU1-OUT0V0V+OPAMP12.00VV012V-12.00V0AV2000
1 1.0V2 2.0V0.5V1.0V0V0V-0.5V-1.0V-1.0V >>-2.0V0s1 V(VI)20us2 40usV(V0)60us80us100us Time120us140us160us180us200us
17 常用的半导体元件 整流二极管
R11kV10VdcD1D1N41480
10mA0A-10mA-20mA-120VI(D1)-100V-80V-60V V(D1:1)-40V-20V-0V20V
二极管V-I特性模拟
20mA15mA10mA5mA0A432mV450mVI(D1)500mV550mV600mV V(D1:1)650mV700mV750mV800mV
正向特性曲线（导通区）
18 0A-5mA-10mA-100.3VI(D1)-100.2V-100.1V V(D1:1)-100.0V-99.9V-99.8V
反向特性曲线（雪崩区）
稳压二极管
R11kV10VdcD1D1N75008.0mA
4.0mA0A-4.0mA-5.0VI(D1)-4.0V-3.0V-2.0VV(D1:1)V(Q1:e) 100mV200mV300mV400mV500mV600mV700mV
晶体管的输入V-I特性曲线
30uA20uA10uA0A0VIB(Q1)V(Q1:b) - V(Q1:e) 100mV200mV300mV400mV500mV600mV700mV
Vcc变量对输入V-I特性的影响
20 BIT基本共极放大电路静态工作点的设置
20.00VR21kVCCR10VV1VQ163.11nVOUTPUT20.00VV20Vdc2.5kQ2N41230VVOFF = 0VVAMPL = 1VFREQ = 5000V0
20V10V0V-10V0sV(V1:+)5msV(Q1:c)10ms15ms20ms Time20.00V25ms30ms35ms40ms
R21kVCCR11.000VV1VQ1728.8mVOUTPUT9.262VV20Vdc2.5kQ2N41230VVOFF = 1VVAMPL = 1VFREQ = 5000V0
21 20V10V0V0sV(V1:+)5msV(Q1:c)10ms15ms20ms Time25ms30ms35ms40ms
课后习题 P94-6-1
D15.000VD1N45314.323VV15VdcR12.2k0V0
D120.00V6.999nAD1N414810.00VP94-6-2 V210Vdc6.999nA6.999nAR11kD2V010.00V0AD1N4148V16.999nA10Vdc10.00VV310Vdc6.999nA0V0
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P94-6-3
VCE20VdcQ1Q2N2222VBE1Vdc015mA
10mA5mA0A0VIB(Q1) V_VBE0.1V0.2V0.3V0.4V0.5V0.6V0.7V0.8V0.9V1.0V
输入特性曲线
1.0A0.5A0A-0.5A0VIC(Q1) V_VCE0.1V0.2V0.3V0.4V0.5V0.6V0.7V0.8V0.9V1.0V
输出特性曲线
23 实习体会
通过一周的电路CAD实习，让我懂得了电路及模电的一些基本元件的摆放和使用方法，在杜艳丽老师的讲解和看书过程中能熟练的掌握了OrCAD/PSPICE仿真软件的使用方法。
侦查错误－－统一进行错误处理
设计过程中每个阶段的错误和警告都能在一般的信息视窗显示出来，寻错时，只需把光标移到相关信息的地方，没有必要通过不同的Point tools来寻找错误根源。有电路基本分析：直流、交流和瞬态分析(DC,AC and Transient)和参数分析。可以描绘电路特性，比如上升时间或带宽参数的变化，电源或温度等。1万多种器件的库包含精确的模拟模型，比如:传输线延时、反射、损耗、相互转换等（Transmiion Lines Delay,Reflection, Loy, Cro Talk等)。高度集成的模拟仿真和原理图输入工具有些软件仿真器不能完全仿真你设计的电路，有一些接近于预测电路特性，但只是接近不是准确，有一些是不准确的或不可靠的。然而，PSpice A/D PSpice具有超过8500 off－the－shelf模拟器件的模拟模型，且还包含原理图输入，它的多种功能有:行为建模，蒙特卡洛，最坏情况/灵敏度分析，相互转换的图形仿真编辑和波形分析，统计结果的直方图显示，一组波形的分析演示等等。高度集成化的功能使你能在原理图中观看仿真结果，并且两者相互切换。
虽然实习时间比较短，虽然马上要考试了，但我很认真的对待这次实习，虽然有些东西还没彻底明白，但我已经学会了很多东西，明白了很多东西，以上所说的只是一小部分，很多东西没法具体说，最为一名新世纪的大学生，在大学中药努力学习知识，充实自己，希望学校能多组织这样的实习机会，让我们能更加锻炼自己的能力！
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