pspice仿真论文

湖北工程学院本科毕业设计论文题目带阻滤波器（陷波器50HZ）的设计与仿真学院物理与电子信息工程学院专业电子信息工程学号学生姓名方腾指导教师肖永军二一三年三月十日带阻滤波器（陷波器50HZ）的设计与仿真摘要工频为50HZ，全称工业频率，我们用的电能，电器，都是工频，即便是非工频，也是在设备上加了变频器。由于工频电流或电器产生的电磁干扰称之为工频电磁干扰。目前工频电磁场对电器设备有干扰，影响电器的正常工作。带阻滤波器是用来抑制或衰减某一频率段的信号，而让该频率段的信号通过，经常用于电子系统抗干扰。我们采用二阶有源带阻滤波电路，即双T带阻滤波电路。我们将运用PSPICE进行仿真设计带阻滤波电路排除50HZ工频干扰对电子系统的影响。关键词50HZ工频干扰PSPICE仿真设计双T带阻滤波一、双T带阻滤波电路004UR51000KPARAMETERSV2FREQ1000VAMPL10MVOFF00R1240K0R280KU1ALM324132411OUTVVVC6004UO0C3008UR131000KR180K00V112VDC图1双T网络如图所示，是由一个低通电路和一个高通电路并联起来得到的。低通电路由两个电阻R和一个电容2C构成的T形网络。高通电路是由两个电容C和一个电阻R/2构成T形网络。因此称为双T网络。由节点导纳方程可以导出电路的传递函数为ASVOS/VISAVF1S/WOS/WO/122AVFS/WOS/WOS/WO或AJWAVF1JW/WOJW/WO/122AVFJW/WOJW/WOJW/WOAO1JW/WOJW/WO/11/QJW/WOJW/WOJW/WO式中WO1/（RC），即是特征角频率，也是带阻滤波电路的中心角频率；AVFAO1R5/R13为带阻滤波电路的通带电压增益；Q1/2（2AO）如果AO1，则Q05，增加AO，Q将随之升高。当AO趋近2时，Q趋向无穷大。因此，AO愈接近2，愈大，可使带阻滤波电路的选频特性愈好。即阻断的频率范围愈窄。为了得到高稳定性的陷波滤波器，除采用高性能的运算放大器外，还必须采用高精度无源元件。二、PSPICE仿真分析1、参数扫描（1）、对C6进行参数扫描下图是对C6进行参数扫描的输出文件。在ACSWEEP的条件下，再用参数扫描。在PARAMETRIC中有STAR10N,END5U,INCREMENT100N从图中可看到，电容取值在004UF时，效果最佳。FREQUENCY10HZ10KHZ100MHZ10MHZ10GHZVR520V25MV50MV004U（2）、对R2进行参数扫描下图是对R2进行参数扫描的输出文件。在PARAMETRIC中有STAR10，END100K,INCREMENT1K从图中可看到，电阻取值在R280K时，为下边的红色线，其陷波频率在50HZ左右。FREQUENCY10HZ10KHZ100MHZ10MHZ10GHZVR520V25MV50MVR280K（3）、对R5进行参数扫描下图是对R5进行参数扫描的输出文件。在PARAMETRIC中有STAR100K，END2000K,INCREMENT2K从图中可看到，电阻取值在R51000K时，为最上边线，其陷波频率在50HZ左右且信号的放大倍数较多大，故选择此值较佳。FREQUENCY10HZ10KHZ100MHZ10MHZ10GHZVR520V25MV50MVR51000K2、噪声分析由仿真图可知，V2只是计算输入等效噪声源的位置，V2本身并不是噪声源。由此可很方便地分析出电路中噪声情况。NOISEANALYSISTEMPERATURE27000DEGCFREQUENCY1000E10HZDIODESQUAREDNOISEVOLTAGESSQV/HZX_U1ADCX_U1ADEX_U1ADLPX_U1ADLNX_U1ADPRS0000E001545E200000E000000E000000E00ID3569E232612E171366E221365E220000E00FN0000E000000E000000E000000E000000E00TOTAL3569E232613E171366E221365E220000E00TRANSISTORSQUAREDNOISEVOLTAGESSQV/HZX_U1AQ1X_U1AQ2RB0000E000000E00RC0000E000000E00RE0000E000000E00IBSN1711E260000E00IC2318E299568E30IBFN0000E000000E00TOTAL1713E269626E30RESISTORSQUAREDNOISEVOLTAGESSQV/HZR_R13R_R1R_R2R_R5R_R12X_U1AR2TOTAL3774E260000E000000E008236E271243E241988E18X_U1ARC1X_U1ARC2X_U1ARE1X_U1ARE2X_U1AREEX_U1ARO1TOTAL0000E000000E001586E291585E290000E009942E22X_U1ARO2X_U1ARPTOTAL1766E290000E00TOTALOUTPUTNOISEVOLTAGE2812E17SQV/HZ5303E09V/RTHZTRANSFERFUNCTIONVALUEVO/V_V24402E05EQUIVALENTINPUTNOISEATV_V21205E04V/RTHZ3、温度分析电阻阻值以及晶体管的许多模型参数值与温度的关系非常密切。温度变化必然通过这些元器件参数值的变化导致电路特性的变化。下图是已标示出的是27DEG温度时，滤波电路的工作情况。FREQUENCY10HZ10KHZ100MHZ10MHZ10GHZVR520V40MV80MVT27DEG4、直流传输特性分析直流传输特性分析只涉及输入信号源和输出变量两个参数，可以得出输入输出电阻的大小。SMALLSIGNALCHARACTERISTICSVO/V_V23488E01INPUTRESISTANCEATV_V23427E06OUTPUTRESISTANCEATVO3511E045、蒙托卡诺分析（1）、对C6进行蒙托卡诺分析下图是对C6进行蒙托卡诺分析的结果。此图说明当C6的值在20误差范围内，C6对电路的影响，即在信号输入时C6对电路的影响比较明显，随后电路工作趋于稳定，C6对电路影响不大。TIME0S5MS10MSVR5250MV55MV60MV65MV70MV（2）、对R4进行蒙托卡诺分析下图是对R4进行蒙托卡诺分析的结果。此图说明当R4的值在20误差范围内，R4对电路的影响，即在信号输入后R4对电路的影响不是十分明显，且R4对电路的影响随时间的变化不大，基本趋于稳定。TIME0S5MS10MSVR3250MV60MV70MV80MV6、最坏情况分析（1）、对R5进行最坏情况分析下图是对R5进行最坏情况分析的结果。此图说明当R5的值在误差为20，R5对电路的影响，即在信号输入后R5对电路的影响不是比较明显，且R5对电路的影响随时间的变化不大，基本趋于稳定。TIME0S5MS10MSVR62500MV625MV750MV875MV7、AC分析经上的仿真分析，我可以确定此电路的参数如图1所示。此电路最终仿真如下FREQUENCY10HZ10KHZ10MHZ10GHZ10MHZVR320V25MV50MV50305,224291U三、结束语本文利用PSPICE对双T带阻滤波电路工作特性进行了仿真分析和研究。利用PSPICE求解电路只需画出电路仿真图形，就能获取和处理实验数据，形成直观的波形图，非常方便快捷，其电路仿真无论在分析精度、实验效果等方面都有很好的性能在实验过程中,针对PSPICE在数电模块易出错的特点,重复实验多次,仔细设置VPWL,VPULSE等电压源的属性。采用参数扫描可以