PSpice10．5在 《模拟电路》课程教学中的应用

(许昌学院电气信息工程学院，河南 许昌461000）

当今社会正飞速地进入信息化时代，以电子信息科学技术为基础的高新技术产业已成为全社会发展最强劲的产业，而模拟电路正是其发展的基础之一。《模拟电路》是电气信息类专业的基础课，传统的教学方法是以理论课教学、课程实验等教学环节构成。而从实际教学效果看，大多数学生对模拟电路课程的学习不感兴趣，其原因一方面是 《模拟电路》课程内容比较抽象、枯燥，学生很难理解所学理论知识，另一方面是该课程实验课时较少且实验设备不足，一般是3～4人共用一台实验设备，这样很难训练学生的动手能力。为改变上述状况，笔者将PSpice10．5引入 《模拟电路》课程教学中，取得了较好的教学效果。

1 Pspice10．5在 《模拟电路》课程教学中的作用

Pspice是美国MicroSim公司开发的电子线路设计仿真的微机版EDA软件，具有较高的分析计算能力。PSpice10．5是目前推出的最新版本，其不仅能进行直流、交流和瞬态等基本的电路特性分析，还可以进行参数扫描、灵敏度、蒙特卡诺统计和优化分析，此外能将各种仿真分析的结果以波形或图表的方式直观地显示出来[1]。相对传统的实验教学方法，在PSpice10．5的工作平台上，实验的内容和形式丰富多样。在 《模拟电路》课程实验教学中，结合理论课程的内容，将所要演示的电路工作情况以图形、表格或曲线形式快速地显示出来，通过多媒体技术展示给学生。在此过程中，还可不断地更改电路和参数，即时观察输出情况，使学生能够对模拟电路的本质加深理解，因而取到事半功倍的教学效果。此外，学生在课后学生可以自己在计算机上运用PSpice10．5对相关电路进行仿真，同时还可运用该软件对电路的各种工作情况进行更深入的研究，从而提高学生的自学能力和创新实践能力。

2 实例分析

差分放大电路在放大电路中占有重要的地位，绝大多数的运算放大器几乎都以差动放大器作为输入级，是模拟电路的难点之一[2]，因而笔者以差分放大电路为例来说明PSpice10．5在 《模拟电路》课程教学中的应用。

利用PSpice10．5对电路进行分析或设计时，仿真分析是关键的一步。根据设计要求确定电路的拓扑结构及元器件参数的初始方案后，就应进行电路文件的输入，以便对电路性能进行仿真分析。利用PSpice10．5进行电路分析和设计的流程图如图1所示。

图1 PSpice10．5电路性能仿真流程图

PSpice10．5软件平台的工作步骤是画电路图、直流分析、交流分析、瞬态分析以及静态工作点分析。下面笔者以直流分析、交流分析为例进行说明。

图2所示为差分放大电路，信号源为独立正弦电压源，电压峰峰值为0．2V，频率为5MHz，单端输入双端输出方式。图3所示为直流分析参数设置，在直流分析中，主要是对电路的输入输出特性进行分析，设置参数为电压源幅值可变，范围为-0．18～0．18V，执行Pspice10．5仿真程序的结果如图4所示，从图4可以看出，输入电压在-50～50mv之间时，其输入与输出近似线性关系，而在此范围之外，输出电压就会失真，最大输出电压为12V，这与理论结果分析相符。

图2 差分放大电路图

图3 直流分析参数设置

图4 直流分析结果图

图5所示为交流分析参数设置(主要分析差分放大电路的频响特性），图6是执行Pspice10．5仿真程序的结果。从图6可以看出，差分放大电路是低通电路，因为图2所示差分放大电路为直接耦合方式，而10～100MHz之间电路的低通特性良好。

图5 交流分析参数设置

图6 交流分析结果图

3 结 语

将PSpice10．5引入 《模拟电路》课程教学中，学生通过PSpice10．5工作平台可以直观了解所学电路的相关特性，提高了学生的学习兴趣，既使学生能够充分掌握所学理论知识，又能锻炼其动手实践能力，因而受到学生的欢迎。今后应继续努力，将PSpice10．5引入 《模拟电路》课程教学得应用进一步完善，最终提高该课程教学质量。

[1]吴建强．PSpice仿真实践 [M]．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2001．

[2]童诗白，华成英．模拟电子技术基础 [M]．高等教育出版社，2006．