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示例电路和网表

以下电路是针对 SPICE 2g6 的预测试网表,必要时附有简短说明。 (有关 SPICE 中网表的更多信息,请参阅第 2 章的电路计算机仿真。)

随意将任何网表“复制”和“粘贴”到您自己的 SPICE 源文件中以进行分析和/或修改。我的目标有两个:给出 SPICE 网表设计的实际例子,以进一步理解 SPICE 网表语法,并展示 SPICE 网表在分析简单电路时的简单和紧凑。

这些示例的所有输出列表都已“修剪”了无关信息,尽可能为您提供最简洁的 SPICE 输出演示。我这样做主要是为了节省本文档的空间。

典型的 SPICE 输出包含大量标题和摘要信息,不一定与手头的任务密切相关。因此,当您自己运行模拟并发现输出并不完全时,请不要感到惊讶 看起来就像我在这里展示的一样!

示例多源直流电阻网络电路,第 1 部分

没有 .dc 卡片和 .print.plot 卡,此网表的输出将仅显示节点 1、2 和 3 的电压(当然参考节点 0)。

网表:

多个直流源 v1 1 0 dc 24 v2 3 0 dc 15 r1 1 2 10k r2 2 3 8.1k r3 2 0 4.7k .end 

输出:

节点电压 节点电压 节点电压 ( 1) 24.0000 ( 2) 9.7470 ( 3) 15.0000 
电压源电流名称 current v1 -1.425E-03 v2 -6.485E-04 
总功耗 4.39E-02 瓦 

多源直流电阻网络电路示例,第 2 部分

通过添加 .dc 分析卡并在 1 步中指定源 V1 从 24 伏到 24 伏(换句话说,24 伏稳定),我们可以使用 .print 卡片分析打印出我们想要的任意两点之间的电压。

奇怪的是,当 .dc 分析选项被调用,每个节点(接地)的默认电压打印输出消失,因此我们最终必须在 .print 中明确指定它们 看他们的卡片。

网表:

多个直流源 v1 1 0 v2 3 0 15 r1 1 2 10k r2 2 3 8.1k r3 2 0 4.7k .dc v1 24 24 1 .print dc v(1) v(2) v(3) v( 1,2) v(2,3) .end 

输出:

v1 v(1) v(2) v(3) v(1,2) v(2,3) 2.400E+01 2.400E+01 9.747E+00 1.500E+01 1.425E+01 -5.253 E+00 

RC 时间常数电路示例

对于直流分析,必须指定任何无功分量(C 或 L)的初始条件(电容器的电压,电感器的电流)。这是由每个电容器卡的最后一个数据字段提供的 (ic=0 ).

要执行 DC 分析,.tran (“瞬态 ”) 分析选项必须指定,第一个数据字段以秒为单位指定时间增量,第二个以秒为单位指定总分析时间跨度,以及“uic ”在分析时告诉它“使用初始条件”。

网表:

RC 延时电路 v1 1 0 dc 10 c1 1 2 47u ic=0 c2 1 2 22u ic=0 r1 2 0 3.3k .tran .05 1 uic .print tran v(1,2) .end  

输出:

时间 v(1,2) 0.000E+00 7.701E-06 5.000E-02 1.967E+00 1.000E-01 3.551E+00 1.500E-01 4.824E+00 2.01+00E -4E+00E 2.500E-01 6.664E+00 3.000E-01 7.322E+00 3.500E-01 7.851E+00 4.000E-01 8.274E+00 4.500E-01 8.008E+00E+00 3.500E-01 -01 9.107E+00 6.000E-01 9.283E+00 6.500E-01 9.425E+00 7.000E-01 9.538E+00 7.500E-01 9.629E+00 8.09E+00 8.09E+00 9.761E+00 9.000E-01 9.808E+00 9.500E-01 9.846E+00 1.000E+00 9.877E+00 

绘制和分析一个简单的交流正弦波电压电路

本练习确实展示了使用 .plot 绘制正弦波电压源瞬时值的正确设置 函数(作为瞬态 分析)。毫不奇怪,这套牌中的傅立叶分析也需要 .tran 在合适的时间范围内指定(瞬态)分析选项。

该特定卡组中的时间范围允许以相当差的精度进行傅立叶分析。执行瞬态分析的基频周期越多,傅立叶分析就越精确。这不是SPICE的怪癖,而是波形的基本原理。

网表:

v1 1 0 sin(0 15 60 0 0) rload 1 0 10k * 将 tran 卡更改为以下内容以获得更好的傅立叶精度 * .tran 1m 30m .01m 并包含 .options 卡:* .options itl5=30000 .tran 1m 30m .plot tran v(1) .four 60 v(1) .end 

输出:

时间 v(1) -2.000E+01 -1.000E+01 0.000E+00 1.000E+01 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.000E+00 0.000E+00。 . * . . 1.000E-03 5.487E+00。 . . * . . 2.000E-03 1.025E+01。 . . * . 3.000E-03 1.350E+01。 . . . * . 4.000E-03 1.488E+01。 . . . *. 5.000E-03 1.425E+01。 . . . * . 6.000E-03 1.150E+01。 . . . * . 7.000E-03 7.184E+00。 . . * . . 8.000E-03 1.879E+00。 . . * . . 9.000E-03 -3.714E+00。 . * . . . 1.000E-02 -8.762E+00 。 . * . . . 1.100E-02 -1.265E+01 。 * . . . . 1.200E-02 -1.466E+01 。 * . . . . 1.300E-02 -1.465E+01 。 * . . . . 1.400E-02 -1.265E+01 。 * . . . . 1.500E-02 -8.769E+00 。 . * . . . 1.600E-02 -3.709E+00 。 . * . . . 1.700E-02 1.876E+00。 . . * . . 1.800E-02 7.191E+00。 . . * . . 1.900E-02 1.149E+01。 . . . * . 2.000E-02 1.425E+01。 . . . * . 2.100E-02 1.489E+01。 . . . *. 2.200E-02 1.349E+01。 . . . * . 2.300E-02 1.026E+01。 . . * . 2.400E-02 5.491E+00。 . . * . . 2.500E-02 1.553E-03。 . * . . 2.600E-02 -5.514E+00。 . * . . . 2.700E-02 -1.022E+01 。 * . . . 2.800E-02 -1.349E+01 。 * . . . . 2.900E-02 -1.495E+01 。 * . . . . 3.000E-02 -1.427E+01 。 * . . . . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
 瞬态响应的傅立叶分量 v(1) 直流分量 =-1.885E-03 谐波频率傅立叶归一化相位归一化无 (hz) 分量分量 (度) 相位 (度) 1 6.000E+01 1.494E+01 1.000000 - 71.998 0.000 2 1.200E + 02 1.886E-02 0.001262 -50.162 21.836 3 1.800E + 02 1.346E-03 0.000090 102.674 174.671 4 2.400E + 02 1.799E-02 0.001204 -10.866 61.132 5 3.000E + 02 3.604E-03 0.000241 160.923 232.921 6 3.600E + 02 5.642E-03 0.000378 -176.247 -104.250 7 4.200E + 02 2.095E-03 0.000140 122.661 194.658 8 4.800E + 02 4.574E-03 0.000306 -143.754 -71.757 9 5.400E + 02 4.896E- 03 0.000328 -129.418 -57.420 总谐波失真 =0.186350% 

简单的交流电阻电容电路示例

.ac 卡片指定了从 60Hz 到 60Hz 的交流分析点,在一个点上。当然,这张卡对于多频分析更有用,其中可以逐步分析一系列频率。 .print 卡输出节点1和2之间的交流电压,节点2和地之间的交流电压。

网表:

简单交流电路的演示 v1 1 0 ac 12 sin r1 1 2 30 c1 2 0 100u .ac lin 1 60 60 .print ac v(1,2) v(2) .end 

输出:

频率 v(1,2) v(2) 6.000E+01 8.990E+00 7.949E+00 

示例低通滤波器电路

该低通滤波器阻止交流并将直流传递到 Rload 电阻器。典型的用于抑制整流电路纹波的滤波器,它实际上具有谐振频率,从技术上讲是一种带通滤波器。

然而,它无论如何都能很好地通过直流并阻止交流到直流整流过程产生的高频谐波。其性能是用 500 Hz 至 15 kHz 的交流电源进行测量的。如果需要,.print 卡片可以用 .plot 代替或补充 卡以图形方式显示节点 4 的交流电压。

网表:

低通滤波器 v1 2 1 ac 24 sin v2 1 0 dc 24 rload 4 0 1k l1 2 3 100m l2 3 4 250m c1 3 0 100u .ac lin 30 500 15k .print.ac v(4) 4) .end 
频率 v(4) 5.000E+02 1.935E-01 1.000E+03 3.275E-02 1.500E+03 1.057E-02 2.000E+03 4.614E-03 2.50003E+03 3.275E-02 +03 1.403E-03 3.500E+03 8.884E-04 4.000E+03 5.973E-04 4.500E+03 4.206E-04 5.000E+03 3.072E-04 5.30E-04 5.30E+30E-04 1.782E-04 6.500E+03 1.403E-04 7.000E+03 1.124E-04 7.500E+03 9.141E-05 8.000E+03 7.536E-05 8.050E+03.05E+05E+03 -05 9.500E+03 4.504E-05 1.000E+04 3.863E-05 1.050E+04 3.337E-05 1.100E+04 2.903E-05 1.150E+04.205E+04-205E+04-205E+04 1.250E+04 1.979E-05 1.300E+04 1.760E-05 1.350E+04 1.571E-05 1.400E+04 1.409E-05 1.450E+04 1.05E+04E-05E-104E1.05E+04预> 
频率 v(4) 1.000E-06 1.000E-04 1.000E-02 1.000E+00 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5.000E+02 1.935E-01。 . . * . 1.000E+03 3.275E-02。 . . * . 1.500E+03 1.057E-02。 . * . 2.000E+03 4.614E-03。 . * . . 2.500E+03 2.402E-03。 . * . . 3.000E+03 1.403E-03。 . * . . 3.500E+03 8.884E-04。 . * . . 4.000E+03 5.973E-04。 . * . . 4.500E+03 4.206E-04。 . * . . 5.000E+03 3.072E-04。 . * . . 5.500E+03 2.311E-04。 . * . . 6.000E+03 1.782E-04。 . * . . 6.500E+03 1.403E-04。 .* . . 7.000E+03 1.124E-04。 * . . 7.500E+03 9.141E-05。 * . . 8.000E+03 7.536E-05。 *. . . 8.500E+03 6.285E-05。 *. . . 9.000E+03 5.296E-05。 * . . . 9.500E+03 4.504E-05。 * . . . 1.000E+04 3.863E-05。 * . . . 1.050E+04 3.337E-05。 * . . . 1.100E+04 2.903E-05。 * . . . 1.150E+04 2.541E-05。 * . . . 1.200E+04 2.237E-05。 * . . . 1.250E+04 1.979E-05。 * . . . 1.300E+04 1.760E-05。 * . . . 1.350E+04 1.571E-05。 * . . . 1.400E+04 1.409E-05。 * . . . 1.450E+04 1.268E-05。 * . . . 1.500E+04 1.146E-05。 * . . . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

多源交流网络电路示例

SPICE 的特性之一是它无法处理完全由串联电压源和电感器组成的电路中的任何回路。因此,V1-L1-L2-V2-V1的“回路”是不可接受的。

为了解决这个问题,我不得不插入一个 low -该回路中某处的电阻电阻器将其分解。因此,我们的 Rbogus 介于 3 和 4 之间(电阻为 1 微微欧),V2 介于 4 和 0 之间。上面的电路是原始设计,而下面的电路插入了 Rbogus 以避免 SPICE 错误。

网表:

多交流源 v1 1 0 ac 55 0 sin v2 4 0 ac 43 25 sin l1 1 2 450m c1 2 0 330u l2 2 3 150m rbogus 3 4 1e-12 .ac lin 1 30 ac 30 ( ) .end 

输出:

频率 v(2) 3.000E+01 1.413E+02 

交流相移演示电路示例

通过每个支路的电流由每个分流电阻器上的电压降表示(1 安培 =1 伏通过 1 Ω),由 v(1,2) 输出 和 v(1,3) .print 的条款 卡片。通过每个支路的电流相位由每个分流电阻上的电压降相位表示,由 vp(1,2) 输出 和 vp(1,3) .print 中的术语 卡。

网表:

相移 v1 1 0 ac 4 sin rshunt1 1 2 1 rshunt2 1 3 1 l1 2 0 1 r1 3 0 6.3k .ac lin 1 1000 1000 .print ac v(1,2) v(1,3) vp (1,2) vp(1,3) .end 

输出:

频率 v(1,2) v(1,3) vp(1,2) vp(1,3) 1.000E+03 6.366E-04 6.349E-04 -9.000E+01 0.000E+00  

变压器电路示例

SPICE 将变压器理解为一组相互耦合的电感器。因此,要在 SPICE 中模拟变压器,您必须将初级和次级绕组指定为单独的电感器,然后指示 SPICE 将它们用“k ”卡指定耦合常数。

对于理想的变压器模拟,耦合常数将为单位 (1)。但是,SPICE 无法处理此值,因此我们使用 0.999 之类的值作为耦合因子。请注意所有 绕组电感对必须与它们自己的k耦合 卡,以便模拟正常工作。对于两绕组变压器,单个k 卡就够了。

对于三绕组变压器,三个 k 必须指定卡(将 L1 与 L2、L2 与 L3、L1 与 L3 连接起来)。 100:1的L1/L2电感比提供了10:1的降压变压比。输入 120 伏时,我们应该看到 L2 绕组输出 12 伏。 L1/L3 电感比为 100:25 (4:1) 提供了 2:1 的降压变压比,这应该给我们 60 伏的 L3 绕组输出和 120 伏的输入。

网表:

变压器 v1 1 0 ac 120 sin rbogus0 1 6 1e-3 l1 6 0 100 l2 2 4 1 l3 3 5 25 k1 l1 l2 0.999 k2 l2 l3 0.999 k3 l1 l3 0.9205 0.9204 0 1 rbo 1 0 1 0 1 0 r 1 0 1e10 rbogus2 4 0 1e10 .ac lin 1 60 60 .print ac v(1,0) v(2,0) v(3,0) .end 

输出:

频率 v(1) v(2) v(3) 6.000E+01 1.200E+02 1.199E+01 5.993E+01 

在本例中,Rbogus0 是一个非常低值的电阻器,用于断开 V1/L1 的源极/电感器回路。 Rbogus1 和 Rbogus2 是为每个隔离电路上的接地提供直流路径所必需的非常高值的电阻器。另请注意,初级电路的一侧直接接地。如果没有这些接地参考,SPICE 会产生错误!

全波桥式整流电路示例

二极管与 SPICE 中的所有半导体元件一样,必须进行建模,以便 SPICE 了解它们应该如何工作的所有细节。幸运的是,SPICE 附带了一些通用模型,二极管是最基本的。注意 .model 简单地指定“d”的卡片 ”作为mod1的通用二极管模型 .

同样,由于我们在这里绘制波形,我们需要在一张卡片中指定交流电源的所有参数,并使用 .tran 打印/绘制所有值 选项。

网表:

全波桥式整流器 v1 1 0 sin(0 15 60 0 0) rload 1 0 10k d1 1 2 mod1 d2 0 2 mod1 d3 3 1 mod1 d4 3 0 mod1 .model mod1 d .tran .5m 25m . (1,0) v(2,3) .end 

输出:

图例:*:v(1) +:v(2,3) 时间 v(1) (*)--------- -2.000E+01 -1.000E+01 0.000E+00 1.000E+01 2.000E+01 (+)--------- -5.000E+00 0.000E+00 5.000E+00 1.000E+01 1.500E+01 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.000E+00 0.000E+00。 + * 。 . 5.000E-04 2.806E+00。 . + 。 * . . 1.000E-03 5.483E+00。 . + * 。 . 1.500E-03 7.929E+00。 . . + * 。 . 2.000E-03 1.013E+01。 . . +*。 2.500E-03 1.198E+01。 . . . * +。 3.000E-03 1.338E+01。 . . . * +。 3.500E-03 1.435E+01。 . . . * +。 4.000E-03 1.476E+01。 . . . * + 4.500E-03 1.470E+01。 . . . * + 5.000E-03 1.406E+01。 . . . * +。 5.500E-03 1.299E+01。 . . . * +。 6.000E-03 1.139E+01。 . . . *+。 6.500E-03 9.455E+00。 . . + *。 . 7.000E-03 7.113E+00。 . . + * 。 . 7.500E-03 4.591E+00。 . +。 * . . 8.000E-03 1.841E+00。 . + 。 * . . 8.500E-03 -9.177E-01。 . + *。 . . 9.000E-03 -3.689E+00。 . *+。 . . 9.500E-03 -6.380E+00。 . * . + 。 . 1.000E-02 -8.784E+00 。 . * . + 。 . 1.050E-02 -1.075E+01 。 *. . .+ . 1.100E-02 -1.255E+01 。 * . . . + 。 1.150E-02 -1.372E+01 。 * . . . + 。 1.200E-02 -1.460E+01 。 * . . . + 1.250E-02 -1.476E+01 .* . . . + 1.300E-02 -1.460E+01 。 * . . . + 1.350E-02 -1.373E+01 。 * . . . + 。 1.400E-02 -1.254E+01 。 * . . . + 。 1.450E-02 -1.077E+01 。 *. . .+ . 1.500E-02 -8.726E+00 。 . * . + 。 . 1.550E-02 -6.293E+00 。 . * . + 。 . 1.600E-02 -3.684E+00 。 . X 。 . . 1.650E-02 -9.361E-01。 . + *。 . . 1.700E-02 1.875E+00。 . + 。 * . . 1.750E-02 4.552E+00。 . +。 * . . 1.800E-02 7.170E+00。 . . + * 。 . 1.850E-02 9.401E+00。 . . + *。 . 1.900E-02 1.146E+01。 . . . *+。 1.950E-02 1.293E+01。 . . . * +。 2.000E-02 1.414E+01。 . . . * +。 2.050E-02 1.464E+01。 . . . * + 2.100E-02 1.483E+01。 . . . * + 2.150E-02 1.430E+01。 . . . * +。 2.200E-02 1.344E+01。 . . . * +。 2.250E-02 1.195E+01。 . . . *+。 2.300E-02 1.016E+01。 . . +*。 2.350E-02 7.917E+00。 . . + * 。 . 2.400E-02 5.460E+00。 . + * 。 . 2.450E-02 2.809E+00。 . + 。 * . . 2.500E-02 -8.297E-04。 + * 。 . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

共基极BJT晶体管放大电路示例

该分析以 0.1 伏的增量从 0 伏到 5 伏扫描输入电压 (Vin),然后打印出晶体管 v(2,3) 的集电极和发射极引线之间的电压。晶体管(Q1)是一个NPN,正向Beta为50。

网表:

共基 BJT 放大器 vsupply 1 0 dc 24 vin 0 4 dc rc 1 2 800 re 3 4 100 q1 2 0 3 mod1 .model mod1 npn bf=50 .dc vin 0 5 0.1 .print dc v(2, 3) .plot dc v(2,3) .end 

输出:

vin v(2,3) 0.000E+00 2.400E+01 1.000E-01 2.410E+01 2.000E-01 2.420E+01 3.000E-01 2.430E+01 4.00E+04E 5.000E-01 2.450E+01 6.000E-01 2.460E+01 7.000E-01 2.466E+01 8.000E-01 2.439E+01 9.000E-01 2.000E+01.0E+01.0E+0.10E+01 +00 2.246E+01 1.200E+00 2.174E+01 1.300E+00 2.101E+01 1.400E+00 2.026E+01 1.500E+00 1.951E+01.70E+00E+01 1.06E+01 1.800E+01 1.800E+00 1.724E+01 1.900E+00 1.648E+01 2.000E+00 1.572E+01 2.100E+00 1.495E+01 2.03E+01 2.03E+04E+04 +01 2.400E+00 1.265E+01 2.500E+00 1.188E+01 2.600E+00 1.110E+01 2.700E+00 1.033E+01 2.800E+00 9005E+2.05E+00 9.05E+00 3.000E+00 8.014E+00 3.100E+00 7.240E+00 3.200E+00 6.465E+00 3.300E+00 5.691E+00 3.400E+00 4.00E+00 4.00E+000 4.00E+000 4.00E+00 +00 3.364E+00 3.700E+00 2.588E+00 3.800E+00 1.811E+00 3.900E+00 1.034E+00 4.000E+00 2.587E-01 4.04E+09-09-204E+00 7.815E-02 4.300E+00 6.806E-02 4.400E+00 6.141E-02 4.500E+00 5.657E-02 4.600E+00 5.281E-02 4.08E+04E+704E+04E+04 -02 4.90 0E+00 4.525E-02 5.000E+00 4.346E-02 
vin v(2,3) 0.000E+00 1.000E+01 2.000E+01 3.000E+01 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.000E+00 2.400E+01。 . . * . 1.000E-01 2.410E+01。 . . * . 2.000E-01 2.420E+01。 . . * . 3.000E-01 2.430E+01。 . . * . 4.000E-01 2.440E+01。 . . * . 5.000E-01 2.450E+01。 . . * . 6.000E-01 2.460E+01。 . . * . 7.000E-01 2.466E+01。 . . * . 8.000E-01 2.439E+01。 . . * . 9.000E-01 2.383E+01。 . . * . 1.000E+00 2.317E+01。 . . * . 1.100E+00 2.246E+01。 . . * . 1.200E+00 2.174E+01。 . . * . 1.300E+00 2.101E+01。 . .* . 1.400E+00 2.026E+01。 . * . 1.500E+00 1.951E+01。 . *. . 1.600E+00 1.876E+01。 . * . . 1.700E+00 1.800E+01。 . * . . 1.800E+00 1.724E+01。 . * . . 1.900E+00 1.648E+01。 . * . . 2.000E+00 1.572E+01。 . * . . 2.100E+00 1.495E+01。 . * . . 2.200E+00 1.418E+01。 . * . . 2.300E+00 1.342E+01。 . * . . 2.400E+00 1.265E+01。 . * . . 2.500E+00 1.188E+01。 . * . . 2.600E+00 1.110E+01。 . * . . 2.700E+00 1.033E+01。 * . . 2.800E+00 9.560E+00。 *. . . 2.900E+00 8.787E+00。 * . . . 3.000E+00 8.014E+00。 * . . . 3.100E+00 7.240E+00。 * . . . 3.200E+00 6.465E+00。 * . . . 3.300E+00 5.691E+00。 * . . . 3.400E+00 4.915E+00。 * . . . 3.500E+00 4.140E+00。 * . . . 3.600E+00 3.364E+00。 * . . . 3.700E+00 2.588E+00。 * . . . 3.800E+00 1.811E+00。 * . . . 3.900E+00 1.034E+00 .* . . . 4.000E+00 2.587E-01 *。 . . 4.100E+00 9.744E-02 *。 . . 4.200E+00 7.815E-02 *。 . . 4.300E+00 6.806E-02 *。 . . 4.400E+00 6.141E-02 *。 . . 4.500E+00 5.657E-02 *。 . . 4.600E+00 5.281E-02 *。 . . 4.700E+00 4.981E-02 *。 . . 4.800E+00 4.734E-02 *。 . . 4.900E+00 4.525E-02 *。 . . 5.000E+00 4.346E-02 *。 . . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

具有自偏置的共源 JFET 放大器电路示例

网表:

公共源jfet放大器vin 1 0 sin(0 1 60 0 0) vdd 3 0 dc 20 rdrain 3 2 10k rsource 4 0 1k j1 2 1 4 mod1 .model mod1 njf .tran 1m 30m .plot tran v(2 ,0) v(1,0) .end 

输出:

图例:*:v(2) +:v(1) 时间 v(2) (*)--------- 1.400E+01 1.600E+01 1.800E+01 2.000E+01 2.200E+01 (+)--------- -1.000E+00 -5.000E-01 0.000E+00 5.000E-01 1.000E+00 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.000E+00 1.708E+01。 . * +。 . 1.000E-03 1.609E+01。 .* . + 。 . 2.000E-03 1.516E+01。 * . . . + 。 3.000E-03 1.448E+01。 * . . . + 。 4.000E-03 1.419E+01 .* . . . + 5.000E-03 1.432E+01。 * . . . +。 6.000E-03 1.490E+01。 * . . . + 。 7.000E-03 1.577E+01。 * . . +。 . 8.000E-03 1.676E+01。 . * . + 。 . 9.000E-03 1.768E+01。 . + *。 . . 1.000E-02 1.841E+01。 + 。 . * . . 1.100E-02 1.890E+01。 + 。 . * . . 1.200E-02 1.912E+01 .+ . . * . . 1.300E-02 1.912E+01 .+ . . * . . 1.400E-02 1.890E+01。 + 。 . * . . 1.500E-02 1.842E+01。 + 。 . * . . 1.600E-02 1.768E+01。 . + *。 . . 1.700E-02 1.676E+01。 . * . + 。 . 1.800E-02 1.577E+01。 * . . +。 . 1.900E-02 1.491E+01。 * . . . + 。 2.000E-02 1.432E+01。 * . . . +。 2.100E-02 1.419E+01 .* . . . + 2.200E-02 1.449E+01 。 * . . . + 。 2.300E-02 1.516E+01。 * . . . + 。 2.400E-02 1.609E+01。 .* . + 。 . 2.500E-02 1.708E+01。 . * +。 . 2.600E-02 1.796E+01。 . + * 。 . 2.700E-02 1.861E+01。 + 。 . * . . 2.800E-02 1.900E+01。 + 。 . * . . 2.900E-02 1.916E+01 +。 . * . . 3.000E-02 1.908E+01 .+ . . * . . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

反相运算放大器电路示例

为了在 SPICE 中模拟理想的运算放大器,我们使用电压相关的电压源作为具有极高增益的差分放大器。 “e ”卡设置了四个节点的从属电压源,3和0为电压输出,1和0为电压输入。与真正的运算放大器不同,从属电压源不需要电源。在这种情况下,电压增益设置为 999,000。输入电压源 (V1) 以 0.05 伏的步长从 0 伏到 3.5 伏扫描。 网表:

反相运算放大器 v1 2 0 dc e 3 0 0 1 999k r1 3 1 3.29k r2 1 2 1.18k .dc v1 0 3.5 0.05 .print dc v(3,0) .end 

输出:

v1 v(3) 0.000E+00 0.000E+00 5.000E-02 -1.394E-01 1.000E-01 -2.788E-01 1.500E-01 -4.182E-01 2.005.5E-76 -01 2.500E-01 -6.970E-01 3.000E-01 -8.364E-01 3.500E-01 -9.758E-01 4.000E-01 -1.115E+00 4.500E-01 -+1005E-1005 01 -1.394E+00 5.500E-01 -1.53​​3E+00 6.000E-01 -1.673E+00 6.500E-01 -1.812E+00 7.000E-01 -1.952E+00.9010E+00 -9012E+00 00 8.000E-01 -2.231E+00 8.500E-01 -2.370E+00 9.000E-01 -2.509E+00 9.500E-01 -2.649E+00 1.000E+00 -200E+08 -2.928E+00 1.100E+00 -3.067E+00 1.150E+00 -3.206E+00 1.200E+00 -3.346E+00 1.250E+00 -3.485E+00 1.305E+00+00 1.305E+06 1.350E+00 -3.764E+00 1.400E+00 -3.903E+00 1.450E+00 -4.043E+00 1.500E+00 -4.182E+00 1.550E+00 -4.30E+00+00 4.461E+00 1.650E+00 -4.600E+00 1.700E+00 -4.740E+00 1.750E+00 -4.879E+00 1.800E+00 -5.019E+00 1.8050E+1.8050E+00 E+00 -5.297E+00 1.950E+00 -5.437E+00 2.000E+00 -5.576E+00 2.050E+00 -5.716E+00 2.100E+00 -5.855E+509+2.904 E+00 2.200E+00 -6.134E+00 2.250E+00 -6.273E+00 2.300E+00 -6.413E+00 2 .350E+00 -6.552E+00 2.400E+00 -6.692E+00 2.450E+00 -6.831E+00 2.500E+00 -6.970E+00 2.550E+00 -701120E+00 7.249E+00 2.650E+00 -7.389E+00 2.700E+00 -7.528E+00 2.750E+00 -7.667E+00 2.800E+00 -7.807E+00 2.806E+00E+2.806E+09 E+00 -8.086E+00 2.950E+00 -8.225E+00 3.000E+00 -8.364E+00 3.050E+00 -8.504E+00 3.100E+00 -8.643E+00.7E+00 3.80E+00 E+00 3.200E+00 -8.922E+00 3.250E+00 -9.061E+00 3.300E+00 -9.201E+00 3.350E+00 -9.340E+00 3.400E+00.+50E +00 -9.619E+00 3.500E+00 -9.758E+00 

同相运算放大器电路示例

另一个 SPICE 怪癖的例子:因为依赖电压源“e ” 不被视为电压源 V1 的负载,SPICE 将 V1 解释为开路并拒绝对其进行分析。解决方法是将 Rbogus 与 V1 并联以充当直流负载。

由于直接连接在 V1 上,Rbogus 的电阻对电路的运行并不重要,因此 10 kΩ 可以正常工作。为了保持网表和输出列表简单,我决定在这个电路中根本不扫描 V1 输入电压。

网表:

同相运算放大器 v1 2 0 dc 5 rbogus 2 0 10k e 3 0 2 1 999k r1 3 1 20k r2 1 0 10k .end 

输出:

节点电压 节点电压 节点电压 ( 1) 5.0000 ( 2) 5.0000 ( 3) 15.0000 

仪表放大器电路示例

请注意网表中电阻非常高的 Rbogus1 和 Rbogus2 电阻器(为简洁起见未在原理图中显示)跨越每个输入电压源,以免 SPICE 认为 V1 和 V2 开路,就像其他运算放大器电路示例一样。

网表:

仪表放大器 v1 1 0 rbogus1 1 0 9e12 v2 4 0 dc 5 rbogus2 4 0 9e12 e1 3 0 1 2 999k e2 6 0 4 5 999k e3 9 0 8 7 109 r in 1 0 9 r 1 0 9 r 1 0 k r 10k r2 5 6 10k r3 3 7 10k r4 7 9 10k r5 6 8 10k r6 8 0 10k .dc v1 0 10 1 .print dc v(9) v(3,6) .end 

输出:

v1 v(9) v(3,6) 0.000E+00 1.500E+01 -1.500E+01 1.000E+00 1.200E+01 -1.200E+01 2.000E+00 9.000E+000 -9 E+00 3.000E+00 6.000E+00 -6.000E+00 4.000E+00 3.000E+00 -3.000E+00 5.000E+00 9.955E-11 -9.956E-10E+3.000E-11.000E+00 00 3.000E+00 7.000E+00 -6.000E+00 6.000E+00 8.000E+00 -9.000E+00 9.000E+00 9.000E+00 -1.200E+01.+010E+01.+010E+01.010E+00 E+01 1.500E+01 

带正弦波输入的运算放大器积分电路示例

网表:

带正弦波输入的积分器 vin 1 0 sin (0 15 60 0 0) r1 1 2 10k c1 2 3 150u ic=0 e 3 0 0 2 999k .tran 1m 30m uic .plot tran v(1,0) v (3,0) .end 

输出:

图例:*:v(1) +:v(3) 时间 v(1) (*)-------- -2.000E+01 -1.000E+01 0.000E+00 1.000E+ 01 (+)-------- -6.000E-02 -4.000E-02 -2.000E-02 0.000E+00 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.000E+00 6.536E-08。 . * +。 1.000E-03 5.516E+00。 . . * +。 . 2.000E-03 1.021E+01。 . . + * 。 3.000E-03 1.350E+01。 . . + 。 * . 4.000E-03 1.495E+01。 . + 。 . *. 5.000E-03 1.418E+01。 . + 。 . * . 6.000E-03 1.150E+01。 + 。 . . * . 7.000E-03 7.214E+00。 + 。 . * . . 8.000E-03 1.867E+00 .+ . . * . . 9.000E-03 -3.709E+00。 + 。 * . . . 1.000E-02 -8.805E+00 。 + 。 * . . . 1.100E-02 -1.259E+01 。 * +。 . . 1.200E-02 -1.466E+01 。 * . + 。 . . 1.300E-02 -1.471E+01 。 * . +。 . . 1.400E-02 -1.259E+01 。 * . . + 。 . 1.500E-02 -8.774E+00 。 . * . + 。 . 1.600E-02 -3.723E+00 。 . * . +。 . 1.700E-02 1.870E+00。 . . * +。 1.800E-02 7.188E+00。 . . * +。 . 1.900E-02 1.154E+01。 . . + 。 * . 2.000E-02 1.418E+01。 . .+ . * . 2.100E-02 1.490E+01。 . + 。 . *. 2.200E-02 1.355E+01。 . + 。 . * . 2.300E-02 1.020E+01。 + 。 . * . 2.400E-02 5.496E+00。 + 。 . * . . 2.500E-02 -1.486E-03 .+ . * . . 2.600E-02 -5.489E+00。 + 。 * . . . 2.700E-02 -1.021E+01 。 + * 。 . . 2.800E-02 -1.355E+01 。 * . + 。 . . 2.900E-02 -1.488E+01 。 * . + 。 . . 3.000E-02 -1.427E+01 。 * . .+ . . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

具有方波输入的运算放大器积分电路示例

网表:

方波输入积分器 vin 1 0 脉冲 (-1 1 0 0 0 10m 20m) r1 1 2 1k c1 2 3 150u ic=0 e 3 0 0 2 999k .tran 1m 50m uic .plot tran v(1, 0) v(3,0) .end 

输出: <(1) +:v(3) 时间 v(1) (*)————-1.000E+00 -5.000E-01 0.000E+00 5.000E-01 1.000E+00 (+)—— —-1.000E-01 -5.000E-02 0.000E+00 5.000E-02 1.000E-01 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.000E+00 -1.000E+00 *。 + 。 . 1.000E-03 1.000E+00。 . + 。 * 2.000E-03 1.000E+00。 . + 。 . * 3.000E-03 1.000E+00。 . + 。 . * 4.000E-03 1.000E+00。 . + 。 . * 5.000E-03 1.000E+00。 . + 。 . * 6.000E-03 1.000E+00。 . + 。 . * 7.000E-03 1.000E+00。 . + 。 . * 8.000E-03 1.000E+00。 .+ . . * 9.000E-03 1.000E+00。 +。 . . * 1.000E-02 1.000E+00。 + 。 . . * 1.100E-02 1.000E+00。 + 。 . . * 1.200E-02 -1.000E+00 * + . . . . 1.300E-02 -1.000E+00 * + 。 . . . 1.400E-02 -1.000E+00 * +。 . . . 1.500E-02 -1.000E+00 * .+ . . . 1.600E-02 -1.000E+00 * . + 。 . . 1.700E-02 -1.000E+00 * . + 。 . . 1.800E-02 -1.000E+00 * . + 。 . . 1.900E-02 -1.000E+00 * . + 。 . . 2.000E-02 -1.000E+00 * . + 。 . . 2.100E-02 1.000E+00。 . + 。 . * 2.200E-02 1.000E+00。 . + 。 . * 2.300E-02 1.000E+00。 . + 。 . * 2.400E-02 1.000E+00。 . + 。 . * 2.500E-02 1.000E+00。 . + 。 . * 2.600E-02 1.000E+00。 .+ . . * 2.700E-02 1.000E+00。 +。 . . * 2.800E-02 1.000E+00。 + 。 . . * 2.900E-02 1.000E+00。 + 。 . . * 3.000E-02 1.000E+00。 + 。 . . * 3.100E-02 1.000E+00。 + 。 . . * 3.200E-02 -1.000E+00 * +。 . . . 3.300E-02 -1.000E+00 * +。 . . . 3.400E-02 -1.000E+00 * +。 . . . 3.500E-02 -1.000E+00 * + 。 . . . 3.600E-02 -1.000E+00 * +。 . . . 3.700E-02 -1.000E+00 * .+ . . . 3.800E-02 -1.000E+00 * . + 。 . . 3.900E-02 -1.000E+00 * . + 。 . . 4.000E-02 -1.000E+00 * . + 。 . . 4.100E-02 1.000E+00。 . + 。 . * 4.200E-02 1.000E+00。 . + 。 . * 4.300E-02 1.000E+00。 . + 。 . * 4.400E-02 1.000E+00。 .+ . . * 4.500E-02 1.000E+00。 +。 . . * 4.600E-02 1.000E+00。 + 。 . . * 4.700E-02 1.000E+00。 + 。 . . * 4.800E-02 1.000E+00。 + 。 . . * 4.900E-02 1.000E+00。 + 。 . . * 5.000E-02 1.000E+00 +。 . . * - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -


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