8.3.2设计压控振荡器的偏置电路
偏置网络的设计目标如下。
① Vce=6V
② Ic=10mA
1.创建原理图
在工作空间Oscillator中，创建一个压控振荡器偏置电路的原理图视窗，这个原理图视窗命名为VCO_1。
2.搭建偏置电路
（1）打开原理图VCO_1。
（2）在元件库中选择晶体管AT41411，插入原理图中。
（3）在频域源Sources-Freq Domain元件面板上，选择直流电压源V_DC, 2次插入原理图中，将直流电压源分别设置如下。
①直流电压源SRC1设置为Vdc=-5V
②直流电压源SRC2设置为Vdc=12V
（4）在集总参数Lumped-Components元件面板上选择电阻R插入原理图中，将电阻R1设置如下。
① R1=200Ω
②将R1的电阻值设置为可优化，优化范围为100Ω到600Ω
（5）在集总参数Lumped-Components元件面板上，选择电阻R插入原理图中，将电阻R2设置如下。
① R2=400Ω
②将R2的电阻值设置为可优化，优化范围为200Ω到800Ω
（6）在原理图的元件面板列表上，选择探测元件Probe Components项，元件面板上出现与探测对应的元件图标。在探测元件面板上，选择I_Probe元件插入原理图的画图区，I_Probe元件为电流指示表，用来指示插入点处的电流。
（7）在原理图的工具栏中单击接地按钮，将地线（GROUND）插入原理图中，让2个直流电压源V_DC接地，并让晶体管的基极接地。
（8）单击工具栏中的连线按钮，将原理图中的晶体管、2个直流电压源、2个电阻和电流指示表I_ Probe连接起来。
（9）在原理图中插入2个节点。
①在原理图电流指示表与晶体管之间的连线上插入节点Vcb
②在原理图晶体管与电阻R1之间的连线上，插入另一个节点Veb
（10）偏置电路原理图如图8.28所示。
图8.28偏置电路原理图
3.优化偏置电路
下面优化电阻R1和电阻R2的取值，以期达到Vce=6V,Ic=10mA。在优化之前，首先需要添加优化控件和目标控件，当设置完优化控件和目标控件后就可以仿真了。
（1）在原理图的元件面板列表上，选择优化元件Optim/Stat/DOE项。在优化的元件面板上，选择优化控件Optim插入原理图的画图区；选择目标控件Goal插入原理图的画图区，共插入2个目标控件Goal 。
（2）双击画图区优化控件Optim，打开Nominal Optimization窗口。在Nominal Optimization窗口中设置优化控件，设置优化控件的步骤如下。
①选择随机Random优化方式。
③其余的选项保持默认状态。
（3）下面设置目标控件OptimGoal1。双击目标控件1打开设置对话框，设置如下。
①选择Expr为I_Probe1.i。选择目标控件的期望值为电流表的指示值。
②选择SimInstanceName=DC_1。仿真控件选为DC1
③选择最小为9.99e-3。期望电流表的指示值最小值为9.99mA
④选择最大为10.1e-3。期望电流表的指示值最大值为10.1mA
⑤其余的选项保持默认状态。
（4）设置目标控件OptimGoal2。双击目标控件2打开设置对话框，设置如下。
①选择Expr为Vcb。选择目标控件的期望值为Vcb 。
②选择SimInstanceName=DC_1。仿真控件选为DC1
③选择最小为5.18。期望Vcb电压值的最小值为5.18V
④选择最大为5.25。期望Vcb电压值的最大值为5.25V
⑤其余的选项保持默认状态。
设置对话框如图8.29所示。
（a）Goal Information项的设置
（b）Display项的设置
图8.29设置目标控件2的对话框
（5）原理图中设置完成的优化控件Optim和目标控件Goal如图8.30所示。 
图8.30设置完成的优化控件和目标控件
（6）在原理图的元件面板列表上，选择直流仿真Simulation-DC项。在直流仿真元件面板上，选择直流仿真控制器DC插入原理图中。
（7）用于优化的偏置电路原理图如图8.31所示。 
图8.31用于优化的原理图
（8）现在可以对原理图优化了。在原理图的工具栏中，单击Optimize优化图标进行优化。优化过程中弹出了Optimization Cockpit窗口，记录了优化的执行情况。优化结束后，单击Optimization Cockpit窗口中的Update Design按钮。
优化后的电阻值如下。
①R1=416.724Ω。优化后的电阻值R1为416.724Ω
②R2=678.983Ω。优化后的电阻值R2为678.983Ω
（9）在原理图的各个节点上，可以查看电压和电流值。查看的步骤如下。
①在原理图中删除电流指示表I_Probe
②在原理图视窗中，执行菜单命令Simulate→Annotate DC Solution
③偏置电路原理图上会自动显示各个节点处的电压和电流值，这时的偏置电路原理图如图8.32所示，可以看出偏置电路满足技术指标。
图8.32偏置电路上各节点的电压和电流值