如何进行直流扫描分析？

摘要： 直流扫描分析是一种用于研究电路在不同直流电压、电流和温度条件下的节点电压和电流变化的仿真技术，以下是详细的步骤和方法：一、实验目的直流扫描分析的主要目的是掌握各种设置方法，以便在不...

直流扫描分析是一种用于研究电路在不同直流电压、电流和温度条件下的节点电压和电流变化的仿真技术，以下是详细的步骤和方法：

一、实验目的

直流扫描分析的主要目的是掌握各种设置方法，以便在不同的直流条件下对电路进行仿真分析，通过这种方法，可以验证二极管、晶体管等元器件的特性曲线，如VI特性曲线和输出特性曲线。

1. 验证二极管的VI特性曲线

1、绘制电路图：根据实验要求绘制电路图，包括电压源Vi和二极管D1N4002。

2、设置主扫描变量：将电压源Vi设为主扫描变量，从110V开始扫描到10V，每隔0.01V记录一点。

3、查看电流曲线：运行仿真后，查看二极管流过的电流曲线I(D1)。

4、调整坐标轴：为了更清晰地观察门坎电压值，调整X轴和Y轴的坐标范围，例如将X轴设为02V，Y轴设为05A。

2. 验证晶体三极管的VceIb输出特性曲线

1、绘制电路图：根据实验要求绘制电路图，包括电压源V1、电流源I1和晶体三极管Q1（型号2N2222）。

2、设置主扫描参数：将电压源V1设为主扫描变量，从0V开始扫描到4V，每隔0.01V记录一点。

3、设置副扫描参数：将电流源I1设为副扫描变量，从0A开始扫描到0.5mA，每隔0.1mA记录一点。

4、查看集电极电流：运行仿真后，查看集电极电流IC(Q1)的变化情况。

3. 共射极放大电路的温度特性分析

1、绘制电路图：绘制共射极放大电路，并设置BJT的型号为2N3904，放大系数B=50。

2、设置直流工作点分析：进行直流工作点分析，得到静态工作点IB、IC和VCE的值。

3、设置温度扫描：使用DC Sweep对温度进行30℃到+70℃的线性扫描。

4、查看温度变化曲线：在Probe窗口中得到IC随温度变化的曲线，分析集电极电流的变化范围。

三、具体操作步骤

1. Multisim软件中的操作步骤

1、选择仿真菜单：单击【仿真】>选择【Analyses and simulation(H)】。

2、设置直流扫描：单击【直流扫描】>单击【分析参数】>输入【源：V2】>输入【起始值：0】>输入【停止值：2】>输入【增量：0.5】。

3、指定输出：单击【输出】>单击【V(1)】>单击【添加】。

4、运行分析：单击【Run】，得到V(1)与V2的关系图。

2. ngspice中的操作步骤

1、描述独立电流源：使用语句IYYYYYYY N+ N <<DC> DC/TRAN VALUE>:来描述独立电流源，其中IYYYYYY是电流源的名称，N+和N是电流源的正负节点。

2、描述双极型晶体管：使用语句QXXXXXXX nc nb ne <ns> <tj> mname <area=val> <areac=val>来描述双极型晶体管，其中Q是表示BJT的首字母。

3、设置模型参数：通过.model指令卡设置BJT的模型参数，例如.model QMOD1 NPN或.model QMOD3 PNP level=2。

4、进行直流扫描分析：在Edit Simulation Cmd界面的DC Sweep选项卡设置.dc命令的内容，例如.dc V1 0 4 0.01。

通过上述步骤，可以在Multisim和ngspice中进行直流扫描分析，验证不同元器件的特性曲线和温度特性，这些步骤不仅适用于二极管和晶体管，也可以应用于其他元器件的分析。