如何使用PSpice对锯齿波进行仿真 要有电路和基本的设置 谢谢了 ,急用 对的话我额外给分

2024-12-27 19:44:33
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回答1:

PSPICE作为著名的电路设计与仿真软件之一,具有仿真速度快、精度高等优点,并且集成了几乎所有电子电路设计和分析所需的器件、信号源、电源、万用表和示波器。PSPICE用于电路仿真时,以源程序或图形方式输入,能自动进行电路检查、生成图表、模拟和计算电路。它不仅可以对模拟电子线路进行不同输入状态的时间响应、频率响应、噪声和其它性能的分析优化,以达到电路最优的性能指标设计,还可以分析数字电子线路和模数混合电路。

1 施密特触发器的工作特性仿真分析
在PSPICE的Schematics绘图编辑器中,555定时器的图形符号及管脚图如图1所示,其中管脚1是公共端,管脚2为触发端,管脚3为输出端,管脚4为复位端,管脚5是控制电压输入端,管脚6为阈值端,管脚7是内部三极管的放电端,管脚8是电源端。

利用PSPICE的Schematics绘图编辑器绘制的555定时器构成的施密特触发器电路如图2所示。输入信号V1为三角波,用分段线性源VPWL来实现,其幅值在0V与5V之间线性变化,管脚8接直流电压源Vcc=5V。利用PSPICE的瞬态分析功能进行仿真,瞬态分析(Time Domain Transient)是指在给定输入激励信号的作用下,计算电路输出端的瞬态响应,其实质就是计算时域响应。设置瞬态分析参数为从零时刻开始记录数据,到4s结束,最大步长为5ms,得到555的输出端Vout 的电压波形与输入电压波形如图3所示。由图3可见,该电路能将输入三角波转换成方波输出,且当输入三角波电压升高,输出电平发生转换时所对应的门限电压约为3.33 V,而当输入三角波电压降低,输出电平发生转换时所对应的门限电压约为1.67 V,即上门限电压与下门限电压不同,输入与输出问具有迟滞特性。将输入信号换成正弦信号后,得到输入输出电压的波形(如图4所示),依然表现出迟滞特性,且上门限电压与下门限电压仍分别为3.33 V和1.67 V,而这正是施密特触发器电路的工作特性。仿真结果与理论计算结果的上门限电压2Vcc/3、下门限电压Vcc/3相符。显然,利用555定时器构成的施密特触发器电路具有结构简单、使用方便的优点。

2 单稳态触发器的工作特性仿真分析
单稳态触发器广泛应用于脉冲整形、延时以及定时等。利用Schematics绘制的由555定时器构成的单稳态触发器电路如图5所示,输入信号Vi为脉冲电压源(VPULSE),设置其参数为:V1=5 V,V2=0V,PER(周期)=1 ms,PW(脉宽)=0.3 ms。对单稳态触发器而言,PULSE只是用来作为外触发脉冲,其幅度和脉宽不会影响输出信号。进行瞬态分析后,得到如图6所示的输出电压波形图,其中类似于锯齿波的是电容C1两端的电压,而方波则是555的输出端Vout的电压波形。

由图6可见,电容c1存在自动充放电过程。当电容c1从0 V充电到约3.33 V之前。555定时器的输出始终保持高电平,而一旦电容充电到3.33 V,555的输出立即转换为低电平,随后电容c1开始从3.33 V迅速放电到0 V,此后又开始新的充放电过程。在555的输出端Vout可以获得周期性的矩形脉冲,而脉冲的宽度约为1.75 ms,与理论计算值1.1×R1×C1相符。并且输出脉冲的宽度与输入信号VPULSE的脉宽和幅度无关。

3 多谐振荡器的工作特性仿真分析
多谐振荡器是一种自激振荡器,在接通电源后,不需要外加触发信号便能自动产生矩形脉冲。利用Schematics绘制的由555定时器构成的多谐振荡器电路如图7所示。启动PSPICE瞬态分析功能。观察电容C1的端电压和555的输出端Vout的电压,得到如图8所示的波形,我们发现,图8中555的输出电压Vout始终保持高电平,并没有产生预期的振荡。

555构成的多谐振荡器在理论上满足起振条件,应该输出振荡周期约为[R1+2×R2]×C1×ln2,占空比约为[(R1+R2)/(R1+2×R2)]的矩形波,但在应用PSPICE进行仿真分析时却不能振荡。

3.1 PSPICE中555多谐振荡器不能起振的原因分析
分析可知,PSPICE中555多谐振荡器不能起振的原因在于起振源,实际振荡电路之所以能自行起振是由于起振源的存在。实际振荡电路的起振源主要由两方面因素构成:一是由振荡电路晶体管内部的噪声和电路噪声(电阻热噪声等)引起;二是由电路接通电源瞬间的冲击电流引起。但是直接利用PSPICE对图7电路进行模拟仿真时,PSPICE会将电路中的555定时器、电阻、电容、电源等元件和电路的接通过程都理想化,所以不能产生任何噪声。没有起振源,自然就不能产生振荡。

3.2 有效起振方法
通过多次实验,找出了模拟实际振荡电路的一种有效起振方法,即可在电容c1 两端加一个微小的电压初始值 具体步骤为:进行瞬态分析时,在simulstion settings中激活Skip the initial transient biaspoint calculation选项,从而忽略初始瞬态偏置点的计算,直接使用各元件的起始条件来作瞬态分析。利用电容上的初始电压来模拟起振源,从而激发振荡电路产生持续的振荡。

3.3 仿真结果
在PSPICE中采用前面提出的模拟振荡电路的起振方法得到555振荡电路输出端的矩形脉冲电压波形,如图9所示。

图9中,电容C1周期性地从Vcc/3充电到2Vcc/3,再从2Vcc/3放电到Vcc/3,从而在555的输出端Vout形成周期性的矩形脉冲波,构成多谐振荡器。矩形脉冲的周期约为0.62 ms,占空比约为56%,且其值只与电阻、电容值有关,与理论计算结果相符。仿真结果表明,电容上的初始电压,只是激发了振荡电路的振荡,并不会改变电路起振后的输出波形,也不会影响对振荡电路起振特性的研究。因此,本文提出的PSPICE中555多谐振荡器的起振方法是一种快速、有效的起振方法。

回答2:

你是不是说的如何在PSpice中形成锯齿波信号源以便进行电路仿真?
抱歉,我没用过PSpice,我用的是Multisum,也很不错。
如果PSpice中没有提供现成的三角波源,那么你其实可以用通常的元件自己“制作”一个锯齿波信号源,方法其实很简单:用恒流源向电容充电,于是电压会线性增长,然后周期性地用模拟开关(或三极管)将电容两端短路,这样就会得到锯齿波信号了。

回答3:

SOURCE库里有,你查下