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1.4.1 直流工作点分析

直流工作点分析用于分析电路的直流工作点。在进行直流分析时,交流源被视为零输出,固定状态保持不变,电容被视为开路,电感被视为短路,电路中的数字器件将被视为高阻接地。另外,直流分析的结果常作为中间值用于其他分析。

1.分析设置

执行菜单仿真(Simulate)→Analyses and simulation(H)直流工作点(DC OperatingPoint)命令,弹出DC Operating Point Analysis对话框,如图1.14所示。

 

                             

图1.14 直流工作点分析对话框

输出(Output)选项卡,主要设置要分析的节点和电源支路。

电路中的变量(Variables in circuit)栏:用于选择电路变量。栏内默认状态列出的是电路中可用于分析的节点以及流过电压源的电流等全部变量,如果不需要这么多变量的显示,可单击“Variables in circuit"列表下面选择栏的下拉按钮,出现可选择的变量类型选择表。

其中,Probes是仅显示静态探针变量,Circuit voltage and current是仅显示电压和电流变量,Circuit voltage是仅显示电压变量,Circuit current是仅显示电流变量,Digital signals是仅显示数字信号,Device/ Model parameters是仅显示元器件/模型参数,Circuit parameters是仅显示电路参数,All variables 则显示全部变量。

如果还需显示其他参数变量,可单击该栏下的过滤未选定的变量(F)...( Filter unselected variables)按钮,在弹出的[Filter Nodes]对话框中,可对没有自动选中的某些变量进行筛选。

已选定用于分析的变量(Selected variables for analysis)栏:用来确定需要分析的节点。默认状态下为空,需要用户从“Variables incircuit"栏中选取,方法是:首先选中左边的“Variablesin circuit"栏中需要分析的一个或多个变量,然后单击添加( add)按钮, 这些变量就会出现在“ Selected variable for analysis"栏中。如果不想分析已选中的变量,可先在“Selected variable for analysis”栏中选中该变量,再单击移除(Remove)按钮将其移回“Variables in cireuit"栏。

 更多选项(More options)栏:该栏中主要有两个按钮。添加器件/模型参数(Add Device/Model Parameter)按钮是在“Variables in circuit"栏内增加某个元器件模型参数。删除选定的变量(Delete selected variable)按钮用于删除已通过[ AddDevice/ Model Parameter]按钮选择到“Variables in circuit"栏内且不再需要的变量。首先选中变量,然后单击该按钮即可删除。

分析选项卡(Analysis options)主要设置与仿真分析有关的其他分析选项。

求和(Summary)选项卡用于对分析设置进行汇总确认。在该选项卡中给出了所设定的参数和选项,用户可以确认检查所要进行的分析设置是否正确。

2.分析方法

分压式放大电路图如图1.15所示。对网络out节点的直流工作点进行分析。分析直流工作点分析时,交流源被视为零输出,固定状态保持不变,电容被视为开路,电感视为短路。

                             

    图1.15 分析电路

此电路图中:

Vb=VCC*R2/(R1 +R2)=4V

Ve≈Vb-0.7=3.3V

le=Ve/R4 = 1. 65mA

Ic≈Ie= 1.65mA

Vout=VCC-Ic * R3 =12 -1.65 *2 =8.7V

操作方法:

按图1.15所示连接电路。执行菜单命令Simulate Analysis → DC Operating Point,打开Output选项卡,如图1.16所示。在Variablesin circuit列表中选择V(out), 单击Add按钮,可以看到在Selected variables for analysis列表中列出了V(out),指明需要对V(out)网络进行直流工作点分析。

    图1.16 直流工作点对话框

 单击DC Operating Point Analysis对话框中的运行(Run)按钮,开始直流工作点的分析。分析结束,弹出图示仪(Grapher View)窗口,如图1.17所示。从图示仪窗口中可以看出,网络“out” 处的直流工作点电压为8.72840V, 从而可以得出结论:分析结果和计算的分析结果8. 7V是一致的,只是精度有所差别。

    图1.17 图示仪视图