LTspice基础教程：.dc命令之直流扫描分析

LTspice 中的 .dc 命令，也叫直流扫描分析，用于研究扫描直流电压、直流电流和温度等参数时节点电压和电流如何变化。可用于验证“运算放大器的直流传递函数”、“二极管的电流-电压特性”和“晶体管的静态特性”。

在直流扫描分析中，设定电容器开路和电感器短路。

一、.dc 命令的设置项和语法

在 Edit Simulation Cmd 界面的DC Sweep 选项卡可设置 .dc 命令的内容，同时会自动创建 .dc 命令对应的语法。

.dc 命令对应的语法：

.dc <srcnam> <Vstart> <Vstop> <Vincr> [<srcnam2> <Vstart2> <Vstop2> <Vincr2>…]

1.1 .dc 命令的标签

与其他命令不同，.dc 命令有 [1st Source]、[2nd Source] 和 [3rd Source] 三个选项卡。在 DC Sweep 中，最多可以设置 3 个要扫描的电压源和电流源，每个选项卡可以设置对应的电压源和电流源。[1st Source] 到 [3rd Source] 选项卡之间的设置项没有区别。

1.2 扫描直流源的名称

输入要扫描的电压源/电流源的部件名称（例如，V1、I1 等）。此处选择的内容会自动反应在语法的<srcnam>部分中。如果选项卡是 [2nd Source]，则项目名称是“Name of 2nd ”。

1.3 扫描类型

• Linear：线性（主要使用）
• Octave：八倍间隔
• Decade：十倍间隔
• List：列表，仅分析列表中指定的直流值

其中，选择 Octave 和 Decade 时，横轴为对数刻度。

1.4 起始值

输入扫描的起始值（扫描目标为电压源时单位为[V]，扫描目标为电流源时单位为[A]）。

此处选择的内容会自动反映在语法的<Vstart>部分中。

1.5 结束值

输入扫描的结束值（与 <Vstart> 的单位相同）。

此处选择的内容会自动反映在语法的<Vstop>部分中。

1.6 增量

输入扫描增量（步长）（与 <Vstart> 的单位相同）。增量值越小，图形越平滑，但仿真的时间越长。

此处选择的内容会自动反映在语法的<Vincr>部分中。

除上述的设置方法外，还可以通过直接输入.op 命令的形式设定直流扫描命令，如图所示。通过这种方式可以设置大于 3 个的电压源或者电流源。

二、仿真实例

根据前面的分析，分别以双极晶体管的静态特性和温度特性为例，阐述直流扫描分析。

2.1 双极晶体管的静态特性

这个电路可以从 LTspice 的安装目录下找到，具体如下：C:\Users\username\Documents\LTspiceXVII\examples\Educational”文件夹中的“curvetrace.asc”中。

图中电压源和电流源的含义：

• 以 10mV 间隔从 0V 扫描到 15V 的电压源 V1
• 电流源 I1 以 20uA 的间隔从 0uA 扫描到 100uA

如果要查看特定电流值下的图形，请单击波形窗口以将其激活，然后选择 Plot Setting → Select Steps。然后，显示[Select Steps]对话框，选择要显示的参数，点击[确定]按钮。

另外，如果交换第 1 个源和第 2 个源，则横轴为集电极电流，因此波形如下。

2.2 扫描温度

如果在 1st Source 中输入温度参数“temp”，则仿真结果的横轴为温度。

上图显示了仿真结果（二极管电流 I(D1) 的曲线图）。可以看到横轴是温度，还可以看到流动的电流随着温度的升高而增加。

如果将“temp”设置为 2nd Source，则可以执行与“.step command”和“.temp command”相同的仿真。

上图显示了仿真结果（二极管电流 I(D1) 的曲线图）。

并且，可以发现以上 3 种方法的仿真结果一致。

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