PSpice仿真软件在模拟电子技术教学中的应用

(2)二阶压控电压源低通滤波电路频率特性实验。在Schematics绘图编辑器中绘制的二阶压控电压源低通滤波器电路如图4所示，该电路中既引入了正反馈，也引入了正反馈。研究滤波器的频率特性就是对其在不同信号频率下的幅频响应和相频响应。根据要求PSpice分析类型采用交流扫描分析(ACSweep)，其作用是计算电路的交流小信号频率响应特性。

执行仿真，在Probe程序窗口，选择Trace|Add，打开Add Traces对话框，该对话框显示电路中电压和电流变量，且还表示多个目标函数(Goal Functions)，其中包括DB()和P()。在Trace Expression编辑框中输入DB(V(U1A：OUT)／V(Vi：+))便可得到如图5所示的幅频响应。由图5可知，图4所示二阶压控电压源低通滤波器的截止频率约为16 Hz，通带增益约4 dB，均与理论值相同。在Trace Expression编辑框中输入P(V(U1A：OUT))-P(V(Vi：+))可得到如图6所示的相频响应。通过仿真结果，能直观得到该低通滤波器的幅频响应和相频响应。由此可见采用PSpiee仿真软件可方便地得出模拟电路或电路系统的频率特性和相频特性。

(3)RC正弦波振荡电路实验。图7为在PSpice软件中画出的RC正弦波振荡电路，要求仿真分析该振荡电路的输出波形。在图7所示的电路中，R1、C1和R2、C2构成RC串并联选频网络，该网络在正弦波震荡电路中既为选频网络，又为正反馈网络；二极管D1、D2作为自动稳幅元件。振荡频率
    

由于仿真振荡电路输出波形是为求电路的时域响应，因此采用瞬态分析方法(Time Domain／Transient)，执行Probe程序，在Probe窗口中得到输出电压V(V0)的波形如图8所示。由图8可看出，电路从0时刻开始起振，经过一段时间的振荡后，约需25 ms才可达到稳定输出，其中振荡周期约为35．530-34．445=1．085 ms，与理论计算的频率相符。即说明该振荡电路的性能较为可靠。另外，改变C1和C2的值观察输出波形，C1和C2变化将影响振荡正弦波的频率。由于起振过程较短暂，若采用实际电路进行正弦波振荡电路实验，用示波器较难观测到该过程。

由上述实验仿真分析可见，PSpice是功能强大的电路设计与分析计算机仿真的工具，只要画出电路仿真图形便可获取并处理实验数据，形成直观的波形图，其电路仿真无论在分析精度、实验效果等方面部性能良好。

3 结束语
文中在介绍Pspice软件的基础上指出将其引入电子技术实验仿真教学中的必要性。并例举出Pspice在模拟电子线路实验教学中的仿真实例，实践教学表明：(1)通过Pspice的模拟仿真可使复杂现象的变化过程和电路相关特性，随时以图形、曲线或波形等形式来表示。仿真过程中还可不断的通过修改电路和参数，及时观察输出结果，这有利于加深对电子电路基本概念、特性的理解。另外，也为一些不易在物理实验室进行的实验，提供有效解决途径。(2)在模拟电子实验课程中除开设验证性仿真实验外，还可开设开放性的仿真设计实验，加快设计速度，提高设计的正确性；并可发挥学生的主观能动性和创造性，增强学生的综合分析能力，启发学生的创新思维，大幅提高其分析与设计电路的能力。(3)另外，Pspice仿真实验无需任何实际的元器件和测量仪器，有效地延伸了实验时间、空间和场地，同时激发了学生的学习兴趣。
所以，在模拟电子技术实验教学中，引入PSpice仿真实验，不仅可更新实验教学方法，激发学生的学习兴趣，培养学生的创新思维能力，提高实验教学效果和质量，且降低了实验成本；同时还可提升学生的计算机应用能力。综上所述，Pspice仿真实验是对模拟电子技术实验的一个有效补充和改进，与传统实验相比优势明显。