电路计算机仿真分析实验报告学院：电气工程学院班级：姓名：学号：预备实验Orcad Pspice 的操作和分析过程一、实验目的熟悉 Orcad Pspice 的操作和分析过程。
实验示例阅读实验指导书，查找相关资料了解 Orcad Pspice 的详细过程。
上机查看相关视频：1、了解 Pspice 的启动，电路图的绘制；2、修改元器件的标号和参数；3、设置分析功能；4、仿真前的准备工作；5、仿真过程；6、了解库、库元件；7、了解分析设置的方法。
实验一直流电路工作点分析和直流扫描分析一、实验目的（1）学习使用Pspice软件，熟悉它的工作流程，即绘制电路图、元件类别的选择及参数的赋值、分析类型的建立及其参数的设置、Probe窗口的设置和分析的运行过程。
（2）学习用Pspice进行直流工作点分析和直流扫描分析的操作步骤。
二、原理和说明Pspice软件是采用节点电压法对电路进行分析的。
使用Pspice软件进行电路的计算机辅助分析时，首先在capture环境下编辑电路，采用Pspice的元件符号库绘制电路图并进行编辑、存盘。
然后调用分析模块、选择分析类型，就可以“自动”进行电路分析了。
需要强调的是，Pspice 软件是采用节点电压法“自动”列写节点电压方程的，因此，在绘制电路图时，一定要有参考节点（即接地点）。
此外，一个元件为一条“支路”（branch），要注意到支路（也就是元件）的参考方向。
对于二端元件参考方向定义为正端子指向负端子。
三、实验过程1、示例说明：应用Pspice求解下图所示电路各节点电压和各支路电流。
2、操作步骤(1)启动Oread capture新建工程Projl,选项框选择Analog or Mixed A/D.类型选择为create a blank projec t(2)在原理图界面上点击Place/Part或右侧快捷键。
(3)首先增加常用库，点击Add Library,将常用库添加进来。
本例需要添加Analog(包含电阻、电容等无源器件)。
在相应的库中选取电阻R，电流源IDC。
点去Place/Ground选取0/Source以放置零节点(每个电路必须有一个零节点)。
(4)移动元器件到适当位置，右键单击器件进行适当旋转，点击Place/Wire或快捷键将电路连接起来(如下页图所示)。
(5)双击原器件或相应参数修改名称和值。
(6)在需要观察到位置放置探针。
(7)保存原理图。
(2)在弹出的窗口中Basic Poi nt是默认选中，必须进行分析的。
点击确定。
(3)点击Pspice/Run (快捷键F11)或工具栏相应按钮。
(4)如原理图无错误，则显示Pspice A/D窗口。
在本例中未设置其它分析，窗口无显示内容，关闭该窗口。
(5)在原理图窗口中点击V,l工具栏按钮，图形显示各节点电压和各元件电流值如下：四选做实验选做实验图以图所示的直流电路为例，要求对这个电路进行以下两方面的分析：1、直流工作点分析，即求各节点电压和各元件电压和电流：3、仿真2、直流扫描分析：(1)点击Pspice/New Simulation Profile，输名称(例如输DC1)；a.单击Pspice/Edit Simulation Profile,打开分析类型对话框，建立分析类型。
对直流电路的扫描分析要选择“DC Sweep….”。
选中后，打开下一级对话框"直流扫描分析参数表"，并设置为：“ Sweep Var.Type ”选择“ Voltage Source" ; Sweep Type "选择“Linear” ; Name"选择“ Vs1" ; Start Value"输“ 0"，“ End Value"输“ 12"，”Incremeint"输“ 0.5"。
b.运行Pspice的仿真计算程序，进行直流扫描分析。
c.对于图中电路，电压源US1的电压设置在0到12V之间变化，显示的波形就是负载电阻RL的电流IRL随USL变化的波形：d.为了得到数值结果，可以从“ Special"库取“ IPRINT"，把它串联到测量点上。
例如图中电路，可把“IPRINT ”与“ RL”串联。
这时“ dc=1"，其余可以缺省。
当在"直流扫描分析参数表”中设置的分析参数“Incement"为“ 1"时，运行仿真。
在Capture窗口单击pspice/view output file，数据输出为：V_Vs1 l(V_PRINT1)e. IRL与US1的函数关系为：IRL=1.4+(1.2/12)US1 = 1.4+0.1US1一、思考与讨论及实验结果分析(1)根据两图及所得仿真结果验证基尔霍夫定律答：由示例仿真结果知第一组方程：Idc1+IR2=2.000A+2.000A=4.000A=IR1,Idc2=4.000A=IR2+IR3 ；第二组方程：Vidc1+VR1=4+(-4)=0,VR1+VR2+VR3=4+2-6=0,Vidc2+VR3=6-6=0;由以上两组方程知道，各支点流进电流等于流出电流，各回路电压压降和为0，故结果验证了基尔霍夫定律。
( 2) 怎样理解电流IRL 随US1 变化的函数关系？这个式子中的各项分别表示什么物理意义？答：IRL 与US1 的函数关系为：IRL=1.4+(1.2/12)US1=1.4+0.1US1 。
式子中IRL 表示流过电阻IRL 的电流，US1 表示电源电压。
(3)对图中的电路，若想确定节点电压Uni随US1变化的函数关系，如何使用Pspice软件？答：直流扫描分析。
单击Pspice/Edit Simulation Profile, 打开分析类型对话框，建立分析类型。
对直流电路的扫描分析要选择“DC Sweep…。
选中后，打开下一级对话框"直流扫描分析参数表"，并设置为：“Sweep Var.Type "选择“ Voltage Source" ; SweepType"选择“ Linear" ; Name"选择“ Vs1 ” ; Start Value"输“0"，“ End Value"输“ 12" ‘"Increment"输“0.5"。
运行Pspice的仿真计算程序，进行直流扫描分析。
对于图中电路，电压源US1的电压设置在0到12V之间变化，显示的波形就是负载电阻RL的电流IRL随USL变化的波形。
d.为了得到数值结果，可以从“Special"库取“ IPRINT ”，把它串联到测量点上。
例如图中电路，可把“IPRINT "与“ RL”串联。
这时“ dc=1 "，其余可以缺省。
当在“直流扫描分析参数表”中设置的分析参数“Incement"为“ 1 "时，运行仿真。
在Capture 窗口单击pspice/view output file ，然后输出数据。
(4)对上述电路，若想确定负载电阻RL的电流IRL随负载电阻RL变化(设RL变化范围为0.1到100)的波形，又该如何使用Pspice软件进行仿真分析？答：单击Pspice/Edit Simulation Profile,打开分析类型对话框，建立分析类型。
对直流电路的扫描分析要选择“DC Sweep…."。
选中后，打开下一级对话框“直流扫描分析参数表”，并设置为：“ Sweep Var.Type "选择“ Model parametent" ; Sweep Type "选择“Lin ear" ; Name"选择“ IRL" ; Start Value"输“ 0.1 "，“ End Value"输“ 12" ,"ln creme nt"输“ 0.5"。
运行Pspice 的仿真计算程序，进行直流扫描分析。
(5)总结如何用Pspice进行直流工作点分析和直流扫描分析。
直流工作点分析，即求各节点电压和各元件电压和电流。
直流扫描分析：单击Pspice/Edit Simulation Profile,打开分析类型对话框，建立分析类型。
对直流电路的扫描分析要选择“DC Sweep…."。
实验二戴维南定理和诺顿定理的仿真一、实验目的：(1) 进一步熟悉Pspice仿真软件中绘制电路图，初步掌握符号参数、分析类型的设置。
学习Probe窗口的设置。
( 2) 加深对戴维南定理与诺顿定理的理解二、原理与说明：戴维南定理指出，任一线性有源一端口网络，对外电路来说，可以用一个电压源与电阻串联的支路来代替，该电压源的电压US等于原网络的开路电压UOC，电阻RO等于网络的全部独立电源置零后的输入电阻REQ。
诺顿定理指出，任一线性有源一端口网络，对外电路来说，可以用一个电流源与电导并联的支路来代替，该电流源的电流Is等于原网络的短路电流ISC，其电导GO等于原网络的全部独立电源置零后的输入电导Geq ( Geq=1/Req)。
三、实验内容：(1)测量有源一端口网络等效入端电阻Req和对外电路的伏安特性。
其W= 5V，R仁100，U2=4V，R2=50，R3=150。
(2)根据任务中测出的开路电压Uoc、电阻Req，组成等效有源一端口网络，测量其对外电路的伏安特性。
(3)根据任务1中测出的短路电流ISC、电阻Req，组成等效有一端口网络，测量其对外电路的伏安特性。
四、实验步骤：&在Capture下绘制和编辑电路，包括取元件、连线、输参数和设置节点等。
分别编辑原电路、戴维南等效电路和诺顿等效电路(等效参数待定)，检查无误后存盘。
9、为测量原网络的伏安特性，RL是可变电阻。
为此，RL的阻值要在“ PARAM "中定义一个全局变量var。
注意：PARAM设置方法是从special库中去PARAM放置在电路图上，双击该器件在属性栏左上角的Add New Column/Row，输名称var，值1K。
如要显示该名称和值在电路图上，在数据栏上右键单击，修改display 属性。
10、为测电路的开路电压UOC及短路电流ISC，设定分析类行为“ DC sweep”，扫描变量为全局变量var，并具体设置线性扫描的起点、终点和步长。
因需要测短路点，故扫描的起点电阻要尽量小，但不能是0。
而要测开路电压，扫描的终点电阻要尽量大。