当前课程知识点：电工技术 > 第3讲 电路仿真软件SPICE > 3.3 直流分析与输出语句 > 3.3 Video
下面介绍知识点3.3直流分析与输出语句
前面已经把元件语句都给大家介绍了
我们给大家介绍直流分析和输出语句
因为我们现在刚学完直流电路
交流电路都没有学
所以我们现在只介绍直流分析
直流分析语句有三个
第一个是直流工作点分析语句叫做.OP
大家注意分析语句前面有个点
这个语句没有参数
它能够计算出各节点的电位和独立电压源的电流
比如这个一个非常简单的电路
这个电路有一个电压源10V
V是这个电压源
然后两个电阻R1和R2
他俩的阻值都是1K
我现在为了用SPICE分析这个电路
首先得选择一个参考点
当然参考点的节点号是0
其他还有两个节点我们定义这两个节点分别是1和2
我把整个电路的电路文件写出来
第一行是标题Title
后面三行是元件语句
.OP是分析语句
用.OP这个语句去分析的话
它能够输出各节点的电位和独立电压源的电流
最后一行是.end
我们下面去分析的话结果就是
大家看这个输出窗口
它输出了V(1)就是第一个节点的电位是10V
V(2)第二个节点的点位是5V
i(v)是V里面的电流是-0.005A
这个i(v)电流的参考方向是从电压源的正端到负端
大家知道实际上电流是从负端到正端这么流的
所以说它的输出是一个负值是-0.005A
也就是说其实它的电流确实是从负往正这个方向流动的
第二个是直流扫描语句
大家看这个语句的结构后面是有参数的
前面的.DC后面都是参数
第一个参数是SRCname这是源
就是你要扫描的电源
再往后是START是开始的值
STOP是结束的值
STEP是步长
也就是说你要扫描一个电源你得给它一个起始值
给它一个结束值你要给出来它的步长
就是经过多长它计算一个点
如果你要输出的话要用到.plot输出语句
这个.plot实际上是一个绘图语句
它能够画出来一个曲线
这个曲线的横坐标就是你扫描的这个电源SRCname
当然这个.plot我后面会讲
还是这个电路
我现在是想扫描V
扫描电源V
当然大家看这个V是10V是吧
可是你要扫描的时候它就会忽略这个10V
它根据你给出来的扫描参数
就是START STOP STEP根据它去计算各个点的值
然后再根据你的需要去绘出一个曲线
大家看这个扫描语句.DC V就是要扫描V
1是开始的电压是1V结束的电压是10V步长是1V
也就是说从1V扫到10V
每过1V计算一个点
然后我输出用.plot绘个图
要把谁画出来呢
要把V(1)就是1这个节点的电位
和2这个节点的电位画出来
经过分析以后我们就得到了一张图
它的横坐标就是V纵坐标就是你要输出那些
那么这个是两个曲线了
是V(1)和V(2)两个曲线
大家看这个曲线它是从1V开始的到10V结束的
正好是你扫描开始的那个值和结束的那个值
然后这是一个二极管
当然这个二极管我们还没有学
我们的目的是要画一下这个二极管的伏安特性
所谓它的伏安特性就是它两端的电压和它的电流的关系
我们横轴选它两端的电压
纵轴是流过它的电流
这样做一个曲线就是这个二极管的伏安特性曲线
为了用SPICE去画出二极管的伏安特性曲线
我们必须去做一个电路
这个电路首先你得给它加一个电压
所以我们给这个二极管加了个电压V
这个V我们是要进行扫描的
加一个电压扫描这个电压
然后再输出这个二极管上的电流
就能画出来二极管的伏安特性曲线
怎么去输出这个电流呢
你就可以在二极管这个支路里面加上一个是0的电源
它就能够直接把这个电流输出
就能够直接画出来这个伏安特性
那么有人肯定要问
这不它这个回路里面有一个电源V么
能不能直接输出V里面的电流呢
这样是不行的
因为啥呢
因为V正端是在上面底下是负
那么它这个电流的参考方向是从上到下
而我们要输出的电流呢实际上是从下往上
所以我们加的Vmcas这个电压源
它的电流的参考方向是从左到右
正好流过二极管
是因为方向问题所以我们必须另加一个电压源
下面我把这个文件写出来了
第一行是标题
第二行是V
1 0之间有个DC
后面应该写个值我这没写它取默认值
默认值是1V
为什么在这不写个具体的值呢
因为要进行扫描的话那个值实际上是会把它忽略的
这个Vmeas 1到2之间它是DC 0
这是为了输出电流我加上去的一个电压源
这个D 2 0后面是mydiode和.model mydiode D
这两行就定义了这个二极管
大家可以先不要管这一点后面会讲
我们就知道这两行实际上是把二极管写好了
再往后.DC扫描V
扫描是从0V扫到1.2V
每过0.01V计算一个点
我们再输出这个是扫描的形式DC
输出Vmeas这个电源内部的电流
然后结束我们进行仿真
大家看这个曲线的横轴就是V
实际上就是二极管两端的电压
纵轴是电流二极管它的电流
是从上往下从阳极到阴极流动的一个电流
这就是这个二极管的特性曲线
第三个分析叫做直流小信号传输函数分析
它是.TF后面两个参数
第一个叫OUT第二个叫IN
OUT是一个输出变量
IN是一个输入源是个电源
TF分析是计算三个结果
第一个是输出与输入之比
实际上是类似一个放大倍数
或者叫做传输增益
第二个是要输出输入源后的二端网络的输入电阻
第三是输出端的输出电阻
比如说有这么一个电路
框里面都是无源元件和一些电阻的串并联
然后Vin是一个电源
所以说加上这个Vin是一个二端网络
它的端口是8 0
那么在这个二端网络里实际上只有一个电源
就是Vin
利用这个直流小信号传输函数分析语句
我们可以计算出什么呢
好大家看
这是一个直流小信号传输函数分析语句
.TF它的输出是节点8的电压V(8)
它的源是Vin就是这个Vin
所以它能计算出什么呢
它能够计算出V(8)/Vin是多少
还能计算出来它的输出电阻
也就是从输出端来看这个二端网络的输出电阻
还有从输入端看进去的输入电阻
就是去掉这个电源以后
去掉这个电源当然就有一个端口了
从这个端口看进去的它的输入电阻
所以利用这个.TF的分析功能可以计算
有源二端网络的戴维宁等效电路
好这是一个很简单的电路
我现在是想计算一下
这个电路以2和0为端口的
这个有源二端网络的戴维宁等效电路
那么我把这个端口给它画出来
然后把电路文件写出来
因为只有三个元件
所以它的元件语句是比较简单就三行
第一行是标题
然后我要用到.TF语句
它的输出的端口是2这个节点
它的源只有一个当然就是V
然后是.end
我运行这个SPICE文件
这就是输出
在这个输出里面有三行
第一行是传输函数
其实就是传输增益它是0.5
0.5就是V(2)/V的值
所以说这个电路的开路电压就是
V×0.5就是5V
第二行是输入电阻
它的大小是2000Ω
这个输入电阻是指
把这个输入电源去掉以后从这看进去这个电路的输入电阻
实际上就是这两个电阻R1和R2串联
正好是两个1K串联就是2K就是2000Ω
第三行是输出电阻
它是有源二端网络的戴维宁等效电路的等效电阻
对这个电路来讲你可以把电源V置零
置零以后R1和R2就并联了
所以正好是500Ω
所以这个计算是正确的
下面介绍输出语句
它的输出语句实际上是非常简单的
第一个是.PRINT
是打印一个表格
.PRINT后面是它的参数
比如你分析的形式
这后面OV1 OV2 OV3这都是你要输出的电路的参数
实际上.PRINT现在基本上不怎么用
因为.OP能够直接输出
所以这个语句我们实际上用的非常少
第二个是.PLOT是绘图语句
紧跟着PLOT是它分析的形式
后面是它输出的参数
分析的类型可以是DC分析
也可是AC
AC后面要学到
还可以是TRAN这后面也会学到
.PLOT后面跟DC的例子前面已经有了
大家看这个例子
是一个比较复杂的电路
我们把整个的电路文件写出来
分别是它的元件语句
下面都是它的元件语句
和它的分析语句
.OP后面没有参数
而且这个分析也不需要有输出语句
它能够直接输出
它输出是什么呢
是各个节点的电位和电压源的电流
所以你要运行这个文件的话
就会把这些能够输出的参数都输出
这个V括号后面有节点号
这都是节点的电位
I括号里面是电源
这就是电源里内部的电流
这样经过仿真以后把它能够得到的结果都输出了
下面看这个例子
这个例子是一个有源二端网络
它底下的节点是0
其他的节点都已经标上节点号了
分别是1 2 3
a是它输出端的一个节点
我们现在想通过.TF分析
去计算这个电路的戴维宁等效电路
所以我把这个电路文件写出来
上面这一部分就是数据语句
就表明了这个电路的结构和元件参数
.TF它的端口是a
V(a)这是它的输出
I1是它的源
最后是.end
然后你在运行这个文件
就得到了一个结果
这个结果里面它的传输增益就是0.0625
第三行是输出电阻是0.5625
于是我们说这个电路的开路电压V等于
0.0625这是传输增益再乘这个源
源是1A
所以是0.0625V
它的输出电阻是Ro=0.5625Ω就是这个第三行
所以说这个电路它的戴维宁等效电路
就是这个电路
它的电动势是0.0625V
输出电阻是0.5625Ω
所以利用这个.TF分析
是很容易计算一个有源二端网络的戴维宁等效电路的
-1.1 电路变量及方向
--作业
-1.2 基尔霍夫定律
--作业
-1.3 电路元件
--作业
-1.4 两种电源的等效互换
--作业
-1.5 支路电流法
--作业
-1.6 节点电位法
--作业
-2.1 叠加定理
--作业
-2.2 等效电源定理之戴维宁定理
--作业
-2.3 等效电源定理之诺顿定理
--作业
-2.4 含受控源电路的分析方法
--作业
-3.1 SPICE电路文件
-第3讲 电路仿真软件SPICE--3.1 SPICE电路文件
-3.2 元件语句
-第3讲 电路仿真软件SPICE--3.2 元件语句
-3.3 直流分析与输出语句
-第3讲 电路仿真软件SPICE--3.3 直流分析与输出语句
-3.4 子电路与模型语句
-3.5 Aim-spice使用方法
-4.1 正弦交流电路的概念
-第4讲 正弦交流电路基础--4.1 正弦交流电路的概念
-4.2 正弦量的相量表示法
-第4讲 正弦交流电路基础--4.2 正弦量的相量表示法
-4.3 纯电阻交流电路
-第4讲 正弦交流电路基础--4.3 纯电阻交流电路
-4.4 纯电感交流电路
-第4讲 正弦交流电路基础--4.4 纯电感交流电路
-4.5 纯电容交流电路
-第4讲 正弦交流电路基础--4.5 纯电容交流电路
-5.1 RLC串联的交流电路
-第5讲 正弦交流电路的分析方法--5.1RLC串联的交流电路
-5.2 交流电路的一般分析方法
-第5讲正弦交流电路的分析方法--5.2交流电路的一般分析方法
-5.3 功率因数的提高
-第5讲 正弦交流电路的分析方法--5.3 功率因数的提高
-5.4正弦信号源与.tran分析语句
-第5讲--5.4正弦信号源与.tran分析语句
-6.1 串联谐振
--作业
-6.2 并联谐振
--作业
-6.3 电路的频率特性
--作业
-6.4 ac交流扫描分析语句及其应用
--作业
-6.5 RLC电路的串联谐振实验
--6.5Video
-7.1 三相交流电源
-第7讲 三相交流电路--7.1 三相交流电源
-7.2 负载星形连接的三相电路分析
-第7讲 三相交流电路--7.2 负载星形连接的三相电路分析
-7.3 负载三角形连接的三相电路分析
-第7讲 三相交流电路--7.3 负载三角形连接的三相电路分析
-7.4 三相电路功率
-第7讲 三相交流电路--7.4 三相电路功率
-7.5 安全用电常识
-7.6 用SPICE分析三相电路
-第7讲 三相交流电路--7.6 用SPICE分析三相电路
-7.7 三相电路实验
--Video
-8.1 非正弦周期交流信号的分解
--作业
-8.2 非正弦周期交流电路的分析计算
--作业
-8.3 有效值和平均功率
--作业
-8.4 用Spice分析非正弦交流电路
--作业
-9.1 换路定理与初始值的确定
--作业
-9.2 过渡过程的经典分析方法
-第9讲 电路的过渡过程之一--9.2 过渡过程的经典分析方法
-9.3过渡过程的三要素分析法
-第9讲 电路的过渡过程之一--9.3过渡过程的三要素分析法
-9.4 过渡过程的叠加分析方法
-第9讲 电路的过渡过程之一--9.4 过渡过程的叠加分析方法
-10.1 微分电路、积分电路与脉冲激励下的RC电路
-第10讲--10.1微分电路、积分电路与脉冲激励下的RC电路
-10.2 含有多个储能元件的一阶电路
-第10讲--10.2含有多个储能元件的一阶电路
-10.4 用Spice分析电路的过渡过程
-第10讲 --10.4 用Spice分析电路的过渡过程
-10.5 RC电路的过渡过程
--Video
-11.1 磁场的物理量与磁性材料
-第11讲 磁路与变压器--11.1 磁场的物理量与磁性材料
-11.2 安培环路定律和磁路的欧姆定律
-第11讲磁路与变压器--11.2安培环路定律和磁路的欧姆定律
-11.3 交流铁芯线圈
-第11讲 磁路与变压器--11.3 交流铁芯线圈
-11.4 变压器的结果与工作原理
-第11讲 磁路与变压器--11.4 变压器的结果与工作原理
-11.5 变压器的额定值及特殊变压器
-第11讲 磁路与变压器--11.5变压器的额定值及特殊变压器
-11.6 用SPICE分析变压器电路
-第11讲 磁路与变压器--11.6用SPICE分析变压器电路
-12.1 Multisim主要窗口组件
-第12讲--12.1 Multisim主要窗口组件
-12.2 电路图的编辑与测试
-第12讲 --12.2电路图的编辑与测试
-12.3 元件库
--12.3
-第12讲 电路仿真软件Multisim--12.3 元件库
-12.4 测试仪表
-第12讲 电路仿真软件Multisim--12.4 测试仪表
-12.5 Multisim的分析功能
-第12讲 --12.5 Multisim的分析功能
-12.6 用Multisim分析电路举例
-13.1 预备知识
-第13讲 电动机--13.1 预备知识
-13.2 异步电动机的转动原理
-第13讲 电动机--13.2 异步电动机的转动原理
-13.3 三相异步电动机的结构和工作原理
--作业
-13.4 三相异步电动机的机械特性
-第13讲 电动机--13.4 三相异步电动机的机械特性
-13.5 三相异步电动机的使用
-第13讲 电动机--13.5 三相异步电动机的使用
-13.6 单相异步电动机简介
-14.1 常用低压电器
-14.2 电动机的启-保-停控制及电机的保护
--作业
-14.3 基本控制环节
--作业
-14.4 综合举例
--Video
-14.5 继电器-接触器控制系统实验
--Video
-15.1 可编程控制器的组成与工作原理
--作业
-15.2 S7-200 PLC程序设计基础
--作业
-15.3 位逻辑指令
--作业
-15.4 定时器指令与计数器指令
--作业
--第十五讲讲义
-16.1 小型PLC控制系统的设计方法
-第16讲--16.1小型PLC控制系统的设计方法
-16.2 顺序功能图
-第16讲 可编程控制器之二--16.2 顺序功能图
-16.3 利用顺序控制继电器（SCR）编写程序
-第16讲--16.3 利用顺序控制继电器（SCR）编写程序
-16.4 Step7-Microwin的窗口组成
-16.5 Step7-Microwin使用举例
-期末考试--电工技术期末考试
