PSpice仿真軟件在模擬電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

執(zhí)行仿真，在Probe程序窗口，選擇Trace|Add，打開Add Traces對話框，該對話框顯示電路中電壓和電流變量，且還表示多個(gè)目標(biāo)函數(shù)(Goal Functions)，其中包括DB()和P()。在Trace Expression編輯框中輸入DB(V(U1A：OUT)／V(Vi：+))便可得到如圖5所示的幅頻響應(yīng)。由圖5可知，圖4所示二階壓控電壓源低通濾波器的截止頻率約為16 Hz，通帶增益約4 dB，均與理論值相同。在Trace Expression編輯框中輸入P(V(U1A：OUT))-P(V(Vi：+))可得到如圖6所示的相頻響應(yīng)。通過仿真結(jié)果，能直觀得到該低通濾波器的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)。由此可見采用PSpiee仿真軟件可方便地得出模擬電路或電路系統(tǒng)的頻率特性和相頻特性。

(3)RC正弦波振蕩電路實(shí)驗(yàn)。圖7為在PSpice軟件中畫出的RC正弦波振蕩電路，要求仿真分析該振蕩電路的輸出波形。在圖7所示的電路中，R1、C1和R2、C2構(gòu)成RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)在正弦波震蕩電路中既為選頻網(wǎng)絡(luò)，又為正反饋網(wǎng)絡(luò)；二極管D1、D2作為自動穩(wěn)幅元件。振蕩頻率

由于仿真振蕩電路輸出波形是為求電路的時(shí)域響應(yīng)，因此采用瞬態(tài)分析方法(Time Domain／Transient)，執(zhí)行Probe程序，在Probe窗口中得到輸出電壓V(V0)的波形如圖8所示。由圖8可看出，電路從0時(shí)刻開始起振，經(jīng)過一段時(shí)間的振蕩后，約需25 ms才可達(dá)到穩(wěn)定輸出，其中振蕩周期約為35．530-34．445=1．085 ms，與理論計(jì)算的頻率相符。即說明該振蕩電路的性能較為可靠。另外，改變C1和C2的值觀察輸出波形，C1和C2變化將影響振蕩正弦波的頻率。由于起振過程較短暫，若采用實(shí)際電路進(jìn)行正弦波振蕩電路實(shí)驗(yàn)，用示波器較難觀測到該過程。

由上述實(shí)驗(yàn)仿真分析可見，PSpice是功能強(qiáng)大的電路設(shè)計(jì)與分析計(jì)算機(jī)仿真的工具，只要畫出電路仿真圖形便可獲取并處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，形成直觀的波形圖，其電路仿真無論在分析精度、實(shí)驗(yàn)效果等方面部性能良好。

3 結(jié)束語
文中在介紹Pspice軟件的基礎(chǔ)上指出將其引入電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)仿真教學(xué)中的必要性。并例舉出Pspice在模擬電子線路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的仿真實(shí)例，實(shí)踐教學(xué)表明：(1)通過Pspice的模擬仿真可使復(fù)雜現(xiàn)象的變化過程和電路相關(guān)特性，隨時(shí)以圖形、曲線或波形等形式來表示。仿真過程中還可不斷的通過修改電路和參數(shù)，及時(shí)觀察輸出結(jié)果，這有利于加深對電子電路基本概念、特性的理解。另外，也為一些不易在物理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，提供有效解決途徑。(2)在模擬電子實(shí)驗(yàn)課程中除開設(shè)驗(yàn)證性仿真實(shí)驗(yàn)外，還可開設(shè)開放性的仿真設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，加快設(shè)計(jì)速度，提高設(shè)計(jì)的正確性；并可發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性，增強(qiáng)學(xué)生的綜合分析能力，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，大幅提高其分析與設(shè)計(jì)電路的能力。(3)另外，Pspice仿真實(shí)驗(yàn)無需任何實(shí)際的元器件和測量儀器，有效地延伸了實(shí)驗(yàn)時(shí)間、空間和場地，同時(shí)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
所以，在模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，引入PSpice仿真實(shí)驗(yàn)，不僅可更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和質(zhì)量，且降低了實(shí)驗(yàn)成本；同時(shí)還可提升學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。綜上所述，Pspice仿真實(shí)驗(yàn)是對模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)有效補(bǔ)充和改進(jìn)，與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相比優(yōu)勢明顯。