Ｐｒｏｔｅ１９９ＳＥ仿真中一个常见问题的分析

[摘 要]因为共射极放大器的输出电压与输入电压在相位上相差180°，共射极放大器也称反相器。初学者在用Protel99SE进行电路仿真分析时，经常会出现不反相的现象，这是一个让初学者困惑的问题。本文通过对这一现象的深入分析，提出用Protel99SE仿真时应特别注意的问题，供初学者参考。

[关键词]EDA；Protel99SE；电路仿真；共射极放大电路；连线

1、引言

随着计算机技术的飞速发展，电子设计自动化(Electronic DesignAutomation，即EDA)成为可能。目前多数电子实验已可通过电路仿真方式进行验证，即所谓的“电路仿真”，与实验室相比。电路仿真时无需元器件、面包板和仪器设备，即省时又经济，而且还可以避免实验中发生的各种损坏和事故，可以说一个功能完备的电路仿真软件就相当于一个设备齐全的电子线路实验室。这里使用的仿真软件是Protel99SE．它的仿真功能很强，操作也方便、直观。

2、Protel99SE的瞬态特性分析(Transient Analysis)

Protel99SE提供了多种仿真分析功能，本文主要讨论共射极放大器的瞬态特性分析。瞬态特性分析属于时域分析，主要用于获得节点的电压、支路电流或元件功率等信号的瞬时值，即信号随时间变化的瞬态关系相当于在示波器上直接观察信号的波形，因此瞬态特性分析是一种最基本、最常用的仿真分析方式。

3、电路仿真及问题分析

下面对共射极放大器在Protel99SE仿真分析中出现输出电压与输入电压不反相的问题进行分析：

3．1问题的出现：要对电路进行仿真分析，首先要编辑好原理图。在编辑过程中要注意：电路图中所有元件的电气图形符号一律取自“Design Explorer99＼Library\sch”文件夹下的Sim．ddb仿真测试用元件电气图形符号数据库文件包内相应的元件库文件。编辑共射极放大电路的原理图如图1。

显而易见，波形图中Vout(输出信号)与Vin(输入信号)同相位，与理论上Vout(输出信号)与Vin(输入信号)应反相的结论相悖。

3.2问题的分析

3．2．1检查元件设置：因为有运行结果，可以肯定不会是元件设置的错误。如果元件属性设置有误，在执行仿真运行命令时会出现错误报告而终止运行。

3．2．2检查仿真信号源及参数设置：原理图中有两大类激励源．直流电压激励源(VSRC)和交流电压激励源(VSIN)。直流电压激励源作为仿真的工作电源，在属性设置窗口内只需指定序号(如VCC，VSS等)和大小(如12V，18V等)。交流电压激励源设置窗口如图3。

经分析电源参数设置正确无误。

3．2．3检查电路的连线：仅从表面上观察未发现问题。

3．2．4进一步深入分析并总结：通过作者认真细致的试验、分析、总结，Protel99SE软件在仿真分析中具有如下特点：启动仿真运行命令后：如果元件序号、接地、电源等不合要求，软件会做出错误报告。使仿真终止运行；如果连线不合要求，软件不会提示，它会根据所编辑的原理图，做出相应分析。这就象在实验室做实验，如果连接线路出错。启动电源后，与之相对应的错误结果也就出现了。所以在有运行结果这一前提下，如果仿真结果与理论有出入，就应该认真检查连线了。原理图中连线的错误很隐蔽，加上初学者的粗心或缺乏经验。类似问题经常出现。作者通过多年的教学实践，总结出初学者画原理图连线时要注意以下几点：1、只有“画线”工具栏内的导线有电气连接功能，“画图”工具栏内的直线不具电气特性，不能用于表示元件引脚之间的电气连接关系。2、要从元件引脚或导线的端点开始连线，不能从中部连线。3、元件引脚间最好用一条完整的导线连接，尽量不使用多段导线,否则可能造成无法连接的现象。4、连线不能重叠，重叠的连线在原理图上不易被发现，但它们之间并没有连接在一起。5、在“自动节点放置”处于允许状态下，连接时不要在元件引脚端点处连线，否则会造成误连。

3．3重新“连线”后的结果

把图1共射极放大电路原理图中所有的连线、节点删除，重新连接后如图4。

这个结果与理论完全符合。说明此例仿真分析中Vout(输出信号)与Vin(输入信号)不反相的问题是由于连线不当造成的，这是初学者非常容易犯的错误。

4、结论

用Protel99SE仿真时，编辑好原理图是非常关键的一步，可以说它决定着仿真分析的成败。连线则是编辑原理图中即简单而又最容易出错的环节，初学者一定要切记本文总结的几点结论，并在应用中高度重视，避免在学习和工作中走弯路。

(本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。)

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