黑龙江大学OrCAD Pspice第12讲
PSpice教程
OrCAD PSpice 培训教材深圳光映计算机软件有限公司培训目标：熟悉PSpice的仿真功能，熟练掌握各种仿真参数的设置方法，综合观测并分析仿真结果，熟练输出分析结果，能够综合运用各种仿真对电路进行分析，学会修改模型参数。
一、PSpice分析过程二、绘制原理图原理图的具体绘制方法已经在Capture中讲过了，下面主要讲一下在使用PSpice时绘制原理图应该注意的地方。
1、新建Project时应选择Analog or Mixed-signal Circuit2、调用的器件必须有PSpice模型首先，调用OrCAD软件本身提供的模型库，这些库文件存储的路径为Capture\Library\pspice，此路径中的所有器件都有提供PSpice 模型，可以直接调用。
其次，若使用自己的器件，必须保证*.olb、*.lib两个文件同时存在，而且器件属性中必须包含PSpice Template属性。
3、原理图中至少必须有一条网络名称为0，即接地。
4、必须有激励源。
原理图中的端口符号并不具有电源特性，所有的激励源都存储在Source和SourceTM库中。
5、电源两端不允许短路，不允许仅由电源和电感组成回路，也不允许仅由电源和电容组成的割集。
解决方法：电容并联一个大电阻，电感串联一个小电阻。
6、最好不要使用负值电阻、电容和电感，因为他们容易引起不收敛。
三、仿真参数设置1、PSpice能够仿真的类型在OrCAD PSpice中，可以分析的类型有以下8种，每一种分析类型的定义如下：直流分析：当电路中某一参数（称为自变量）在一定范围内变化时，对自变量的每一个取值，计算电路的直流偏置特性（称为输出变量）。
交流分析：作用是计算电路的交流小信号频率响应特性。
噪声分析：计算电路中各个器件对选定的输出点产生的噪声等效到选定的输入源（独立的电压或电流源）上。
即计算输入源上的等效输入噪声。
瞬态分析：在给定输入激励信号作用下，计算电路输出端的瞬态响应。
OrCAD-PSpice混合电路仿真与基本使用教程
5.7 绘制总线BUS
绘制总线
OrCAD-PSpice混合电路仿真和基本 使用教程
总线连接线（bus entry）不具有电气意 义； 应用网络标号进行导线连接；
OrCAD-PSpice混合电路仿真和基本 使用教程
总线应用实例
OrCAD-PSpice混合电路仿真和基本 使用教程
OrCAD-PSpice混合电路仿真和基本 使用教程
OrCAD-PSpice混合电路仿真和基本 使用教程
生成新图纸
OrCAD-PSpice混合电路仿真和基本 使用教程
最大化
OrCAD-PSpice混合电路仿真和基本 使用教程
菜单栏 主工具栏
PSpice工具栏
绘图工具栏
OrCAD-PSpice混合电路仿真和基本 使用教程
方法2 Place Part Add Library
OrCAD-PSpice混合电路仿真和基本 使用教程
查找库文件
OrCAD-PSpice混合电路仿真和基本 使用教程
5.3 变更鼠标选取对象部方分选式中、
还是全部选中
OrCAD-PSpice混合电路仿真和基本 使用教程
Select选项卡
OrCAD-PSpice混合电路仿真和基本 使用教程
PAGE1(NEW)
OrCAD-PSpice混合电路仿真和基本 使用教程
OrCAD-PSpice混合电路仿真和基本 使用教程
PAGE1(OLD)
OrCAD-PSpice混合电路仿真和基本 使用教程
PAGE2(OLD)
OrCAD-PSpice混合电路仿真和基本 使用教程
OrCAD-PSpice混合电路仿真和基本 使用教程
orcad Pspice 教程
Orcad使用教程1第一章概论本章在简要介绍计算机辅助设计(CAD: Computer Aided Design)和电子设计自动化(EDA: Electronic Design Automation)基本概念的基础上，介绍OrCAD/PSpice软件的功能和特点，并具体说明调用PSpice软件进行电路模拟的基本步骤。
1-1 EDA技术和PSpice软件1-1-1 CAD和EDA进行电子线路设计，就是根据给定的设计要求，包括功能和特性指标要求，通过各种方法，确定应采用什么样的线路拓扑结构以及线路中各个元器件应采用什么参数值。
有时还需将设计好的线路进一步转换为印刷电路板版图设计。
要完成上述设计任务，一般需经过设计方案提出、验证和修改(若需要的话)三个阶段，有时甚至要经历几个反复，才能完成一个比较好的电路设计。
按照上述三个阶段中完成任务的手段不同，可将电子线路的设计方式分为不同类型。
如果方案的提出、验证和修改都是人工完成的，则称之为人工数字电路激励信号源J 结型场效应晶体管(JFET) V 独立电压源K 互感(磁芯)，传输线耦合 W 电流控制开关L 电感 X 单元子电路调用M MOS场效应晶体管(MOSFET) Z 绝缘栅双极晶体管(IGBT)注：表中N器件和O器件是在数/模混合电路中对数/模接口型节点进行接口电路转换时引进的两种等效器件，详见第八章。
2. 元器件模型电路模拟的精度很大程度上取决于电路中代表各种元器件特性的模型参数值是否精确。
为了方便用户使用，PSpice A/D提供的模型参数库中包括有超过11300种的半导体器件和模拟集成电路产品的模型参数，以及1600多种数字电路单元产品的参数。
其中不但包括了最新的GaAs器件和IGBT器件模型参数，对MOSFET器件还提供了6种不同级别的模型，适用于先进的亚微米工艺器件。
第十章将介绍不同元器件模型参数的基本含义及其对电路特性模拟的影响。
在本书所附的光盘中，Document路径下的Analog和Digital两个文件分别列出了模型参数库中包括的模拟和数字两类元器件名称清单。
OrCAD PSpice培训资料
2024/1/27
47
案例二：振荡器电路设计与仿真分析
• 设计振荡电路和反馈网络，确保起振和稳定振荡。
2024/1/27
48
案例二：振荡器电路设计与仿真分析
2024/1/27
01
仿真分析
02
使用PSpice进行电路仿真，观察振荡波形。
03
分析振荡频率、幅度稳定性、相位噪声等性能指标 。
仿真分析
支持多种仿真类型，如直流分析、交流分析、 瞬态分析等。
结果查看
提供多种结果查看方式，如波形图、数据表等。
2024/1/27
17
基本操作与快捷键使用
新建文件
选择菜单栏中的“文件”->“新建 ”命令。
打开文件
选择菜单栏中的“文件”->“打开” 命令。
2024/1/27
18
基本操作与快捷键使用
优化方法
为了提高模型的仿真精度和效率，可以采用以下优化方法
1. 采用更精确的模型
对于某些关键元器件，可以采用更精确的模型进行仿真， 以提高仿真精度；
2024/1/27
2. 优化算法
采用更高效的算法进行仿真计算，以提高仿真速度；
3. 并行计算
利用计算机的多核处理器进行并行计算，缩短仿真时间；
4. 减少仿真步长
性和稳定性。
2024/1/27
电路设计流程
掌握电路设计的基本流程，包括需 求分析、原理图设计、PCB布局布 线、电路测试与验证等步骤。
电路设计工具
熟悉常用的电路设计工具，如 OrCAD Capture、Altium Designer等，提高设计效率和质量 。
8
仿真技术在电路设计中的应用
仿真技术概述
2024版OrCAD PSpice培训资料(doc5)
允许用户对电路中某个或多个元件参数 进行扫描分析，观察参数变化对电路性 能的影响，有助于优化电路设计和元件 选型。
06
OrCAD PSpice在电 子设计中的应用案例
案例一：电源电路设计和仿真
电源电路拓扑选择
根据设计需求，选择合适的电源电路拓扑，如线 性电源、开关电源等。
原理图绘制与仿真设置
支持多种仿真类型，如直流分 析、交流分析、瞬态分析等， 可对电路性能进行全面评估。
元件模型和参数提取
内置丰富的元件模型库，支持 用户自定义元件模型和参数提 取。
原理图输入和编辑
提供强大的原理图输入功能理图无缝集成的PCB 布局和布线工具，支持多层板 和高速电路设计。
仿真结果分析与优化
运行仿真，观察并分析仿真结果，如 逻辑功能、时序关系等，根据分析结 果优化电路设计。
07
总结和展望
培训总结
培训目标 本次培训旨在提高学员对OrCAD PSpice软件的掌握程度， 包括基本操作、电路仿真、元件库管理等核心内容。
培训内容 通过理论讲解、案例分析、实践操作等多种方式，使学员 全面了解OrCAD PSpice的功能和应用。
蒙特卡罗分析
通过随机抽样方法对电路进行多次仿真， 统计仿真结果并计算概率分布，用于评估 电路性能的可靠性和稳定性。
VS
最坏情况分析
在指定元件参数变化范围内，自动寻找使 电路性能达到最坏情况的参数组合，帮助 用户了解电路在最坏情况下的性能表现。
温度分析和参数扫描分析
温度分析
支持对电路进行温度仿真，模拟不同 温度下的电路性能表现，帮助用户了 解温度对电路性能的影响。
系统级仿真
在系统级设计阶段，通过电路仿真技 术对整个电子系统进行建模和仿真分 析，预测系统的性能和稳定性，为系 统设计和集成提供依据。
OrCAD-PSPICE-仿真入门
印制版设计
(四)电路印制版电路版PCB板设计
一、快速穿越 Layout Plus
1． 生成Netlist 在Capture中的专案
管理视窗下(点File/项目名)， 点击Tools>Creat Netlist…
印制版设计
生成Netlist
在Create Netlist 菜单栏下选Layout按下图选择,确定
放置集成块运放uA741
➢ 执行P1ace/Part命令 ➢ 在 “Libraries”列表框
中选择“OPAMP”库 ➢ 在 “Part”列表框中选
择“uA741” ➢ 单击“OK”
➢ 将集成块移至合适位置， 按鼠标左键
➢ 按ESC键或鼠标右键点 end mode以结束绘制 元器件状态
器件放置
➢ 也可以按下步骤放置uA741：
印制版设计
2、启动OrCAD/ Layout
选择“开始”→“程序”→“OrCAD Release 9.1”→“Layout”
印制版设计
3、 启动命令或按钮 4、 指定所要启用的板框档(*.tpl)或技术档(*.tch),查找范 围Orcad/Layout/Data 如下图,查找DEFAULT文件,打开
放置地符号
➢ 执行P1ace/Ground命令 ➢ 在 “Libraries”列表框中
选择“SOURCE” ➢ 在 “Symbol”列表框中选
择“ 0/SOURCE” ➢ 单击“OK” ➢ 将地符号0 地移至合适位
置，按鼠标左键
➢ 按ESC键或鼠标右键点 end mode以结束绘制元 器件状态
原理图绘制
器件封装调用
在Link Footprint to Component 栏内点OK,对于没有 定义的管脚封装图,出现MAXECO提示说明,确定
OrCAD-pspice使用说明
图6
结束放置可用快捷方式，即点击鼠标由键，出现图 7 所 示菜单。执行“End Mode”即结束放置。若元件需要旋转， 则选中要旋转的元件，执行图 7 中的“Rotate”命令，元件旋 转 90°，依次执行该命令可继续旋转。也可从 Capture 主菜单 中执行 Edit\Rotate。
(2) 放置 VCVS 和 CCVS：可从图 6 元件列表中分别选元 件 E 和 H。放置操作与放置电阻元件相同。
计算机辅助设计(Computer-Aided Design-CAD) 电子设计自动化(Electronic Design Automation-EDA) CAD 技术是一种通用技术，在各行各业均得到了广泛的应用。尤其是在电子行业中， 其应用不仅面广，而且发展迅速。在设计自动化（DA：Design Automation）方面更是取得 了突破性的进展。目前，在电子设计领域，设计技术正从 CAD 向 DA 过渡，一般统称为电 子设计自动化（EDA）。 OrCAD 公司是开发 EDA 技术的突出代表。OrCAD 开发的软件是一个完整的 EDA 系统， 其主要构成如图 1 所示。
下面以图直流电阻电路为例说明绘制方法：
4U2
2Ω
+I
+
3Ω 10V
12Ω U2
−
−
12Ω
+ 6I −
图5 (1) 放置电阻：由图 4 中选择执行 Place\Part，从 Labraries 中选中 ANALOG，再从显示 的元件列表中选择电阻元件 R，然后按 OK 按钮即可在 Schematic1 窗口中放置元件 R 了（见 图 6）。点击鼠标左键，一个电阻元件便放置完成，重复按鼠标左键可继续放置第 2 个，第 3 个，…，电阻元件。
OrCAD-PSPICE-仿真入门
强大的分析工具
ORCAD-PSPICE提供了丰富 的分析工具，如波形分析、 频谱分析、噪声分析等，帮 助用户深入了解电路性能。
灵活的参数化分析
用户可以通过参数化分析功 能，对电路元件参数进行扫 描和优化，找到最佳的电路 性能。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
orcad-pspice仿真入门
目 录
• 引言 • ORCAD-PSPICE概述 • ORCAD-PSPICE仿真流程 • 常见电路仿真分析 • 高级仿真技术 • ORCAD-PSPICE仿真实例
01 引言
目的和背景
学习和掌握ORCAD-PSPICE仿真软件， 能够为电子工程师提供强大的电路设 计和分析工具，帮助他们快速验证电 路原理、优化电路参数和提高设计效 率。
ORCAD-PSPICE支持模拟、数字和混合信号电路的仿真，能够进行电路性能分析和优化，帮助工程师快速、准确地完成电路 设计和验证。
ORCAD-PSPICE的功能和特点
丰富的元件库
ORCAD-PSPICE提供了广泛 的元件库，包括各种模拟、 数字和混合信号元件，方便 用户进行电路设计和仿真。
高精度仿真
蒙特卡洛分析
蒙特卡洛分析是一种基于概率统计的 仿真技术，用于分析电路性能的统计 分布情况。在Orcad-Pspice中，可 以通过在仿真设置中设置蒙特卡洛分 析参数，对电路性能进行概率统计。
VS
蒙特卡洛分析可以帮助设计者了解电 路性能的统计分布情况，从而评估电 路性能的可靠性。
最坏情况分析
最坏情况分析是一种仿真技术，用于分析电 路性能在元件参数最坏情况下的表现。在 Orcad-Pspice中，可以通过在仿真设置中 设置最坏情况分析参数，对电路性能进行最 坏情况分析。
2024版orcad pspice库
06
CATALOGUE
库发展趋势与挑战
发展趋势
组件模型精度提高
随着半导体工艺的不断进步，组件模型的精度也在不断提高，使得仿真结果更加接近实际电 路性能。
库规模不断扩大
随着电子元器件种类的不断增加，库的规模也在不断扩大，以满足更多电路设计的需求。
多领域融合
随着物联网、人工智能等技术的不断发展，电子设计领域也在不断融合，对库的发展提出了 更高的要求。
原理图设计中的应用
元器件符号库 提供丰富的元器件符号，方便设计者在原理图中快速调用 和布局。
连线与总线库 支持多种连线和总线类型，实现原理图中信号的准确传输。
电源与接地符号库 提供电源和接地符号，确保电路正常工作所需的电源分配。
PCB设计中的应用
封装库
包含各种元器件的封装 信息，确保PCB设计中 的元器件布局和布线准 确性。
模拟电路设计
用于设计模拟电路，如放大器、 滤波器、振荡器等。
混合信号电路设计
用于设计包含模拟和数字部分 的混合信号电路。
电源设计
用于设计各种电源电路，如开 关电源、线性电源等。
02
CATALOGUE
库组成与结构
元器件库
电阻（Resistor） 电容（Capacitor）
电感（Inductor）
元器件库
封装创建与编辑
提供封装创建和编辑工具，支持用户自定义封装，满足特殊需求。
封装库更新与维护
随着PCB制造技术的发展和元器件封装的更新，需要不断对封装库 进行更新和维护，确保封装的准确性和可用性。
封装库兼容性
确保封装库与不同版本的PCB设计软件兼容，方便用户在不同环境 下使用。
模型库管理
模型创建与编辑
OrCADPspice仿真分析功能介绍全解
扫描变量类型
扫描方式
直流扫描分析的参数设置对话框
类别 扫 描 变 量 类 型 扫 描 方 式
参数名 Voltage Soure Temperater Current Soure Model Parameter Global Parameter Linear Octave 电压源 温度 电流源 模型参数 全局参数
参数名
Print Step Final Time
类别
瞬态分析 瞬态分析 时间计算间隔
说明
瞬态分析终止时间
No-Print Delay
Step Ceiling Detailed Bias Pt. Skip intial transient solution Enable Fourier Center Frequency Num of harmonics Output Vars
说明
线性扫描，扫描变量按规定的步长线性增长
倍频程扫描，扫描变量按以8为底的对数规律增长
Decade
Value List
数量级扫描，扫描变量按以10为底的对数规律增长
任意扫描，按照列表中给定的离散值无规律变化
直流扫描分析的参数
直流扫描分析举例：电路以模型参数作为直流分析的自变量，所 选定的元器件所Q2N2222的模型C参数BF。
瞬态分析
瞬态分析 瞬态分析
允许的最大时间计算间隔
开始保存分析数据的时刻 是否详细输出偏置点的信息
瞬态分析
傅里叶分析 傅行基本工作点运算
启用傅里叶分析 用于指定傅里叶分析中采用的基波 频率，其倒数即为基波周期 用于指定傅里叶分析时要计算到多 少次谐波 用于确定对其进行傅里叶分析的输 出变量名
2、瞬态分析(Bias Point)
应用OrCAD／Pspice进行冲激响应的仿真分析
求解 动态 电路 的冲激 响应 ， 是一个十分重 要的电路理论问题。 由于冲激函数是奇异 函数 ， 所以用传统实验的方法 ，显示 冲激响应是很 困 难的。然而 ， ｒＡＤＰ ｐｃ ＯＣ ／Ｓ ｉｅ以其强大 的激励信 号编辑功能和波形显示功能 ，使得对 冲激响应 的 仿真 分 析成 为 可 能 。但 是 ， Ｐ ｐｃ 元 器 在 Ｓｉ ｅ的 件 库 中没 有冲激 电源 ， 以 ， 利用 Ｐ ｐｃ 所 在 Ｓｉ ｅ仿 真冲激响应时 ，首先应建立一个合适 的冲激 电 源模型 ，然后解决如何完整显示 冲激响应波形 的 问题 。 １冲激电源模型 单位冲激函数如图 １ａ 所示 ， （） 它的定义如
所取代 。
参 考 文 献
【］ 令 其 ． 放 式 结 构 的机 床 数 控 系统 ［． 床 １王 开 Ｊ机 】
与液 压 ， ０ １６ ２ ０ ．
［］ 权 利 ． 放 式 数 控 系统 ． 械 设 计 与 制 造 【 ２韩 开 机 Ｊ Ｊ
工 程 ． ０ ．． ２ ０１１
－
６ ５－
的面 积 为 １ 。
（ ｂ）
（） ｃ
图 ３ 仿 真 波 形 图 （ｍ 的 冲激 电 流 ， 后 ， 一 个 从 一 ｍＡ按 指 ｔＡ ） 之 是 ８ 数衰减的 电流波形。然 而， 实际仿真得到的 ｉ 波 形 如 图 ３ ｂ 所 示 ， 是 一 个 幅 度 为 ４ Ｋ 的 （） 它 ０Ａ 冲 激 电 流 ， 个 数 值 正 好 对 应 ０４８ ｍ 的 冲 这 ． ）Ａ
ｉ ［ ６—Ｏｓ ８２－ ｃ ｏ （ ｌ ） ｅ０１ － ． ｔ ｒ 一 ｔ １ ４ ｅ （。
“ ｃ： ８ － Ｏ － ０ ） ０ｅ ２（ １ ｔ
用 本 文 给 出的 方 法 进 行 仿真 分 析 ，其 结 果
OrCAD PSpice软件培训教材
OrCAD PSpice 培训教材培训目标：熟悉PSpice的仿真功能，熟练掌握各种仿真参数的设置方法，综合观测并分析仿真结果，熟练输出分析结果，能够综合运用各种仿真对电路进行分析，学会修改模型参数。
一、PSpice分析过程二、绘制原理图原理图的具体绘制方法差不多在Capture中讲过了，下面要紧讲一下在使用PSpice时绘制原理图应该注意的地点。
1、新建Project时应选择Analog or Mixed-signal Circuit2、调用的器件必须有PSpice模型首先，调用OrCAD软件本身提供的模型库，这些库文件存储的路径为Capture\Library\pspice，此路径中的所有器件都有提供PSpice模型，能够直接调用。
其次，若使用自己的器件，必须保证*.olb、*.lib两个文件同时存在，而且器件属性中必须包含PSpice Template属性。
3、原理图中至少必须有一条网络名称为0，即接地。
4、必须有激励源。
原理图中的端口符号并不具有电源特性，所有的激励源都存储在Source和SourceTM库中。
5、电源两端不同意短路，不同意仅由电源和电感组成回路，也不同意仅由电源和电容组成的割集。
解决方法：电容并联一个大电阻，电感串联一个小电阻。
6、最好不要使用负值电阻、电容和电感，因为他们容易引起不收敛。
三、仿真参数设置1、PSpice能够仿确实类型在OrCAD PSpice中，能够分析的类型有以下8种，每一种分析类型的定义如下：直流分析：当电路中某一参数（称为自变量）在一定范围内变化时，对自变量的每一个取值，计算电路的直流偏置特性（称为输出变量）。
交流分析：作用是计算电路的交流小信号频率响应特性。
噪声分析：计算电路中各个器件对选定的输出点产生的噪声等效到选定的输入源（独立的电压或电流源）上。
即计算输入源上的等效输入噪声。
瞬态分析：在给定输入激励信号作用下，计算电路输出端的瞬态响应。
差不多工作点分析：计算电路的直流偏置状态。
OrCAD PSpice 入门教程
University of PennsylvaniaDepartment of Electrical and Systems EngineeringPSPICEA brief primerContents1.Introductione of PSpice with OrCAD Capture2.1 Step 1: Creating the circuit in Capture2.2 Step 2: Specifying the type of analysis and simulationBIAS or DC analysisDC Sweep simulation2.3 Step 3: Displaying the simulation Results2.4 Other types of Analysis:2.4.1 Transient Analysis2.4.2 AC Sweep Analysis3. Additional Circuit Examples with PSpice3.1 Transformer circuit3.2 AC Sweep of Filter with Ideal Op-amp (Filter circuit)3.3 AC Sweep of Filter with Real Op-amp (Filter Circuit)3.4 Rectifier Circuit (peak detector) and the use of a parametric sweep.Peak Detector simulationParametric Sweep3.5AM Modulated Signal3.6 Center Tap Transformer4.Adding and Creating Libraries: Model and Part Symbol files4.1Using and Adding Vendor Libraries4.2Creating PSpice Symbols from an existing PSpice Model file4.3Creating your own PSpice Model file and Symbol PartsReferences1.INTRODUCTIONSPICE is a powerful general purpose analog and mixed-mode circuit simulator that is used to verify circuit designs and to predict the circuit behavior. This is of particular importance for integrated circuits. It was for this reason that SPICE was originally developed at the Electronics Research Laboratory of the University of California, Berkeley (1975), as its name implies:S imulation P rogram for I ntegrated C ircuits E mphasis.PSpice is a PC version of SPICE (which is currently available from OrCAD Corp. of Cadence Design Systems, Inc.). A student version (with limited capabilities) comes with various textbooks. The OrCAD student edition is called PSpice AD Lite. Information about Pspice AD is available from the OrCAD website: /pspicead.aspxThe PSpice Light version has the following limitations: circuits have a maximum of 64 nodes, 10 transistors and 2 operational amplifiers.SPICE can do several types of circuit analyses. Here are the most important ones: •Non-linear DC analysis: calculates the DC transfer curve.•Non-linear transient and Fourier analysis: calculates the voltage and current as a function of time when a large signal is applied; Fourier analysis gives the frequency spectrum.•Linear AC Analysis: calculates the output as a function of frequency. A bode plot is generated.•Noise analysis•Parametric analysis•Monte Carlo AnalysisIn addition, PSpice has analog and digital libraries of standard components (such as NAND, NOR, flip-flops, MUXes, FPGA, PLDs and many more digital components, ). This makes it a useful tool for a wide range of analog and digital applications.All analyses can be done at different temperatures. The default temperature is 300K.The circuit can contain the following components:•Independent and dependent voltage and current sources•Resistors•Capacitors•Inductors•Mutual inductors•Transmission lines•Operational amplifiers•Switches•Diodes•Bipolar transistors•MOS transistors•JFET•MESFET•Digital gates•and other components (see users manual).2. PSpice with OrCAD Capture (release 9.2 Lite edition)Before one can simulate a circuit one needs to specify the circuit configuration. This can be done in a variety of ways. One way is to enter the circuit description as a text file in terms of the elements, connections, the models of the elements and the type of analysis. This file is called the SPICE input file or source file and has been described somewhere else (see /%7Ejan/spice/spice.overview.html).An alternative way is to use a schematic entry program such as OrCAD CAPTURE. OrCAD Capture is bundled with PSpice Lite AD on the same CD that is supplied with the textbook. Capture is a user-friendly program that allows you to capture the schematic of the circuits and to specify the type of simulation. Capture is non only intended to generate the input for PSpice but also for PCD layout design programs.The following figure summarizes the different steps involved in simulating a circuit with Capture and PSpice. We'll describe each of these briefly through a couple of examples.Figure 1: Steps involved in simulating a circuit with PSpice.The values of elements can be specified using scaling factors (upper or lower case):T or Tera (= 1E12);G or Giga (= E9); MEG or Mega (= E6); K or Kilo (= E3);M or Milli (= E-3); U or Micro (= E-6); N or Nano (= E-9); P or Pico (= E-12) F of Femto (= E-15)Both upper and lower case letters are allowed in PSpice and HSpice. As an example, one can specify a capacitor of 225 picofarad in the following ways:225P, 225p, 225pF; 225pFarad; 225E-12; 0.225NNotice that Mega is written as MEG, e.g. a 15 megaOhm resistor can be specified as15MEG, 15MEGohm, 15meg, or 15E6. Be careful not to use M for Mega! When you write 15Mohm or 15M, Spice will read this as 15 milliOhm!We'll illustrate the different types of simulations for the following circuit:Figure 2: Circuit to be simulated (screen shot from OrCAD Capture).2.1 Step 1: Creating the circuit in Capture2.1.1 Create new project:1.Open OrCAD Capture2.Create a new Project: FILE MENU/NEW_PROJECT3.Enter the name of the project4.Select Analog or Mixed-AD5.When the Create PSpice Project box opens, select "Create Blank Project".A new page will open in the Project Design Manager as shown below.Figure 3: Design manager with schematic window and toolbars (OrCAD screen capture)2.1.2. Place the components and connect the parts1.Click on the Schematic window in Capture.2.To Place a part go to PLACE/PART menu or click on the Place Part Icon. This will opena dialog box shown below.Figure 4: Place Part window3.Select the library that contains the required components. Type the beginning of the namein the Part box. The part list will scroll to the components whose name contains the same letters. If the library is not available, you need to add the library, by clicking on the Add Library button. This will bring up the Add Library window. Select the desired library.For Spice you should select the libraries from the Capture/Library/PSpice folder.Analog: contains the passive components (R,L,C), mutual inductane, transmission line, and voltage and current dependent sources (voltage dependent voltage source E, current-dependent current source F, voltage-dependent current source G and current-dependentvoltage source H).Source: give the different type of independent voltage and current sources, such as Vdc, Idc, Vac, Iac, Vsin, Vexp, pulse, piecewise linear, etc. Browse the library to see what isavailable.Eval: provides diodes (D…), bipolar transistors (Q…), MOS transistors, JFETs (J…),real opamp such as the u741, switches (SW_tClose, SW_tOpen), various digital gates and components.Abm: contains a selection of interesting mathematical operators that can be applied tosignals, such as multiplication (MULT), summation (SUM), Square Root (SWRT),Laplace (LAPLACE), arctan (ARCTAN), and many more.Special:contains a variety of other components, such as PARAM, NODESET, etc.4.Place the resistors, capacitor (from the Analog library), and the DC voltage and currentsource. You can place the part by the left mouse click. You can rotate the components by clicking on the R key. To place another instance of the same part, click the left mousebutton again. Hit the ESC key when done with a particular element. You can add initialconditions to the capacitor. Double-click on the part; this will open the Property window that looks like a spreadsheet. Under the column, labeled IC, enter the value of the initial condition, e.g. 2V. For our example we assume that IC was 0V (this is the default value).5.After placing all part, you need to place the Ground terminal by clicking on the GNDicon (on the right side toolbar – see Fig. 3). When the Place Ground window opens, select GND/CAPSYM and give it the name 0 (i.e. zero). Do not forget to change the name to 0, otherwise PSpice will give an error or "Floating Node". The reason is that SPICEneeds a ground terminal as the reference node that has the node number or name 0 (zero).Figure 5: Place the ground terminal box; the ground terminal should have the name 06.Now connect the elements using the Place Wire command from the menu(PLACE/WIRE) or by clicking on the Place Wire icon.7.You can assign names to nets or nodes using the Place Net Alias command (PLACE/NETALIAS menu). We will do this for the output node and input node. Name these Out andIn, as shown in Figure 2.2.1.3. Assign Values and Names to the parts1.Change the values of the resistors by double-clicking on the number next to the resistor.You can also change the name of the resistor. Do the same for the capacitor and voltage and current source.2.If you haven't done so yet, you can assign names to nodes (e.g. Out and In nodes).3.Save the project2.1.4. NetlistThe netlist gives the list of all elements using the simple format:R_name node1 node2 valueC_name nodex nodey value, etc.1.You can generate the netlist by going to the PSPICE/CREATE NETLIST menu.2.Look at the netlist by double clicking on the Output/ file in the Project ManagerWindow (in the left side File window).Note on Current Directions in elements:The positive current direction in an element such as a resistor is from node 1 to node 2. Node1 is either the left pin or the top pin for an horizontal or vertical positioned element (.e.g aresistor). By rotating the element 180 degrees one can switch the pin numbers. To verify the node numbers you can look at the netlist:e.g. R_R2 node1 node2 10ke.g. R_R2 0 OUT 10kSince we are interested in the current direction from the OUT node to the ground, we need to rotate the resistor R2 twice so that the node numbers are interchanged:R_R2 OUT 0 10k2.2 Step 2: Specifying the type of analysis and simulationAs mentioned in the introduction, Spice allows you do to a DC bias, DC Sweep, Transientwith Fourier analysis, AC analysis, Montecarlo/worst case sweep, Parameter sweep and Temperature sweep. We will first explain how to do the Bias and DC Sweep on the circuit of Figure 2.2.2.1 BIAS or DC analysis1.With the schematic open, go to the PSPICE menu and choose NEW SIMULATIONPROFILE.2.In the Name text box, type a descriptive name, e.g. Bias3.From the Inherit From List: select none and click Create.4.When the Simulation Setting window opens, for the Analyis Type, choose Bias Pointand click OK.5.Now you are ready to run the simulation: PSPICE/RUN6. A window will open, letting you know if the simulation was successful. If there areerrors, consult the Simulation Output file.7.To see the result of the DC bias point simulation, you can open the Simulation Outputfile or go back to the schematic and click on the V icon (Enable Bias VoltageDisplay) and I icon (current display) to show the voltage and currents (see Figure 6).The check the direction of the current, you need to look at the netlist: the current ispositive flowing from node1 to node1 (see note on Current Direction above).Figure 6: Results of the Bias simulation displayed on the schematic.2.2.2 DC Sweep simulationWe will be using the same circuit but will evaluate the effect of sweeping the voltage source between 0 and 20V. We'll keep the current source constant at 1mA.1.Create a new New Simulation Profile (from the PSpice Menu); We'll call it DC Sweep2.For analysis select DC Sweep; enter the name of the voltage source to be swept: V1. Thestart and end values and the step need to be specified: 0, 20 and 0.1V, respectively (see Fig. below).Figure 7: Setting for the DC Sweep simulation.3.Run the simulation. PSpice will generate an output file that contains the values of allvoltages and currents in the circuit.2.3 Step 3: Displaying the simulation ResultsPSpice has a user-friendly interface to show the results of the simulations. Once the simulation is finished a Probe window will open.Figure 8: Probe window1.From the TRACE menu select ADD TRACE and select the voltages and current you liketo display. In our case we'll add V(out) and V(in). Click OK.Figure 9: Add Traces window2.You can also add traces using the "Voltage Markers" in the schematic. From the PSPICEmenu select MARKERS/VOLTAGE LEVELS. Place the makers on the Out and In node.When done, right click and select End Mode.Figure 10: Using Voltage Markers to show the simulation result of V(out) and V(in)3.Go to back to PSpice. You will notice that the waveforms will appear.4.You can add a second Y Axis and use this to display e.g. the current in Resistor R2, asshown below. Go to PLOT/Add Y Axis. Next, add the trace for I(R2).5.You can also use the cursors on the graphs for Vout and Vin to display the actual valuesat certain points. Go to TRACE/CURSORS/DISPLAY6.The cursors will be associated with the first trace, as indicated by the small smallrectangle around the legend for V(out) at the bottom of the window. Left click on the first trace. The value of the x and y axes are displayed in the Probe window. When you right click on V(out) the value of the second cursor will be given together with the difference between the first and second cursor.7.To place the second cursor on the second trace (for V(in)), right click the legend forV(in). You'll notice the outline around V(in) at the bottom of the window. When you right click the second trace the cursor will snap to it. The values of the first and second cursor will be shown in Probe window.8.You can chance the X and Y axes by double clicking on them.9.When adding traces you can perform mathematical calculations on the traces, asindicated in the Add Trace Window to the right of Figure 9.Figure 11: Result of the DC sweep, showing Vout, Vin and the current throughresistor R2. Cursors were used for V(out) and V(in).2.4 Other types of Analysis2.4.1 Transient AnalysisWe'll be using the same circuit as for the DC sweep, except that we'll apply the voltage and current sources by closing a switch, as shown in Figure 12.Figure 12: Circuit used for the transient simulation.1.Insert the SW_TCLOSE switch from the EVAL Library as shown above. Double click onthe switch TCLOSE value and enter the value when the switch closes. Lets makeTCLOSE = 5 ms.2.Set up the Transient Analysis: go to the PSPICE/NEW SIMULATION PROFILE.3.Give it a name (e.g. Transient). When the Simulation Settings window opens, select"Time Domain (Transient)" Analysis. Enter also the Run Time. Lets make it 50 ms. For the Max Step size, you can leave it blank or enter 10us.4.Run PSpice.5. A Probe window in PSpice will open. You can now add the traces to display the results.In the figure below we plotted the current through the capacitor in the top window andthe voltage over the capacitor on the bottom one. We use the cursor to find the timeconstant of the exponential waveform (by finding the 0.632 x V(out)max = 9.48. Thecursor gave a corresponding time of 30ms which gives a time constant of 30-5=25ms (5 ms is subtracted because the switch closed at 5ms).Figure 13: Results of the transient simulation of Figure 12.6.Instead of using a switch we can also use a voltage source that changes over time. Thiswas done in Figure 14 where we used the VPULSE and IPULSE sources from theSOURCE Library. We entered the voltage levels (V1 and V2), the delay (TD), Rise and Fall Times, Pulse Width (PW) and the Period (PER). The values are indicated in the figure below. For details on these parameters click here. A description of other Spice elements can be found in the User’s guide or in the Spice Tutorial.(/~jan/spice/)Figure 14: Circuit with a PULSE voltage and current source.7.After doing the transient simulation results can be displayed as was done before8.The last example of a transient analysis is with a sinusoidal signal VSIN. The circuit isshown below. We made the amplitude 10V and frequency 10 Hz.Figure 15: Circuit with a sinusoidal input.9.Create a Simulation Profiler for the transient analysis and run PSpice.10.The result of the simulation for Vout and Vin are given in the figure below.Figure 16: Transient simulation with a sinusoidal input.2.4.2 AC Sweep AnalysisThe AC analysis will apply a sinusoidal voltage whose frequency is swept over a specified range. The simulation calculates the corresponding voltage and current amplitude and phases for each frequency. When the input amplitude is set to 1V, then the output voltage is basically the transfer function. In contrast to a sinusoidal transient analysis, the AC analysis is not a time domain simulation but rather a simulation of the sinusoidal steady state of the circuit. When the circuit contains non-linear element such as diodes and transistors, the elements will be replaced their small-signal models with the parameter values calculated according to the corresponding biasing point.In the first example, we'll show a simple RC filter corresponding to the circuit of Figure 17.Figure 17: Circuit for the AC sweep simulation.1.Create a new project and build the circuit2.For the voltage source use VAC from the Sources library.3.Make the amplitude of the input source 1V.4.Create a Simulation Profile. In the Simulation Settings window, select AC Sweep/Noise.5.Enter the start and end frequencies and the number of points per decade. For our examplewe use 0.1Hz, 10 kHz and 11, respectively.6.Run the simulation7.In the Probe window, add the traces for the input voltage. We added a second window todisplay the phase in addition to the magnitude of the output voltage. The voltage can be displayed in dB by specifying Vdb(out) in the Add Trace window (type Vdb(out) in the Trace Expression box. For the phase, type VP(out).8.An alternative to show the voltage in dB and phase is to use markers on the schematics:PSPICE/MARKERS/ADVANCED/dBMagnitude or Phase of Voltage, or current. Place the markers on the node of interest.9.We used the cursors in Figure 18 to find the 3dB point. The value is 6.49 Hzcorresponding to a time constant of 25 ms (R1||R2.C). At 10 Hz the attenuation of Vout is11.4db or a factor of 3.72. This corresponds to the value of the amplitude of the outputvoltage obtained during the transient analysis of Figure 16 above.3. Additional Circuit Examples with PSpice3.1 Transformer circuitSPICE has no model for an ideal transformer. An ideal transformer is simulated using mutual inductances such that the transformer ratio N1/N2 = sqrt(L1/L2). The part in PSpice is called TFRM_LINEAR (in the Analog Library). Make the coupling factor K close to or equal to one (ex. K=1) and choose L such that wL >> the resistance seen be the inductor. Thesecondary circuit needs a DC connection to ground. This can be accomplished by adding a large resistor to ground or giving the primary and secondary circuits a common node. The following example illustrates how to simulate a transformer.Figure 3.1.1: Circuit with ideal transformerFor the above example, lets make wL2 >> 500 Ohm or L2> 500/(60*2pi) ; lets make L2 at least 10 times larger, ex. L2=20H. L1 can than be found from the turn ratio: L1/L2 =(N1/N2)^2. For a turn ratio of 10 this makes L1=L2x100=2000H. The circuit as entered in PSpice Capture is shown in Figure 3.1.2 and the result in Figure 3.1.3Figure 3.1.2: Circuit with ideal transformer as entered in PSpice Capture (the transformer TX is modeled by the part XFRM_LINEAR of the Analog Library).Figure 3.1.3: Results of the transient simulation of the above circuit.3.2 AC Sweep of Filter with Ideal Op-amp (Filter circuit)The following circuit will be simulated with PSpice.Figure 3.2.1: Active Filter Circuit with ideal op-amp.We have used off-page connectors (OFFPAGELEFT-R from the CAPSYM library; or by clicking on the off-page icon) for the input and outputs. The name of the connectors can be changed by double-clicking on the name of the off-page connector. By giving the same name to two connectors (or nodes), the two nodes will be connected (no wires are needed). For te voltage source we used the VAC from the SOURCE Library. We gave it an amplitude of 1V so that the output voltage will correspond to the amplification (or transfer function) of the filter. In the Simulation Analysis, select AC Sweep, and enter the starting, ending frequency and the number of points per decade.The result is given in the figure below. The magnitude is given on the left Y axis while the phase is given by the right Y axis. The cursors have been used to find the 3db points of the bandpass filters, corresponding to 0.63 Hz and 32 Hz for the low and high breakpoints,respectively. These numbers correspond to the values of the time constants given in Fig.3.2.1. The phase at these points is -135 and -224 degrees.Figure 3.2.2: Results of the AC sweep of the Active Filter Circuit of the figure above.3.3 AC Sweep of Filter with Real Op-amp (Filter circuit)The circuit with a real op-amp is shown below. We selected the U741 op-amp to build the filter. The simulation results are shown in Figure 3.3.2. As one would expect the differences between the filter with the real and ideal op-amps are minimal in this frequency range.Figure 3.3.1: Active Filter Circuit with the U741 Op-amp.Figure 3.3.2: Results of the AC sweep of the Active Filter Circuit with real Op-amp (U741) of the figure above.3.4 Rectifier Circuit (peak detector) and the use of a parametric sweep.3.4.1: Peak Detector simulationFigure 3.4.1: Rectifier circuit with the D1N4148 diode and a load resistor of 500 Ohm.The results of the simulation are given in Fig. 3.4.2. The ripple has a peak-to-peak value of 777mV as indicated by the cursors. The maximum output voltage is 13.997V which is one volt below the input of 15V.Figure 3.4.2: Simulation results of the rectifier circuit.3.4.2 Parametric SweepIt is interesting to see the effect of the load resistance on the output voltage and its ripple voltage. This can be done using the PARAM part.Figure 3.4.3: Circuit used for the parametric sweep of the load resistor.a. Adding the Parameter Parta.Double click on the value (500 Ohms) of the load resistor R1 to {Rval}. Use curlybrackets. PSpice interprets the text between curly brackets as an expression that itevaluate to a numerical expression. Click OK when done.b.Add the PARAM part to the circuit. You'll find this part in the SPECIAL library.c.Double click on the PARAM part. This will open a spreadsheet like windowshowing the PARAM definition. You will need to add a new column to thisspread sheet. Click on NEW COLUMN and enter for Property Name, Rlval(without the curly brackets).d.You will notice that the new column Rlval has been created. Below the Rlvalenter the initial value for the resistor: lets make it 500, as shown in Figure 3.4.4below.Figure 3.4.4: Property Editor window for the PARAM part, showing the newly created Rlval column.e.While the cell in which you entered the value 500 still selected click theDISPLAY button. You can now specify what to display: select Name and Value.Click OK.f.Click the APPLY button before closing the Property editor.g.Save the design.b. Create the Simulation Profile for the Parametric Analysisa.Select PSPICE/NEW_SIMULATION_PROFILEb.Type in the name of the profile, e.g. Parametricc.In the Simulation Setting window, select Analysis Tab if the window does notopen.d.For the Analysis type select Transient (or the type of analysis you intend toperform; in this example we'll do a transient analysis)e.Under Option, slect Parametric sweep as shown in Figure 3.4.5.f.For the Sweep Variable, select Global Parameter and enter the Parameter name:Rlval. Under sweep type give the start, end and increment for the parameter. We'llused 250, 1kOhm and 250, respectively (see Figure 3.4.5).g.Click OKFigure 3.4.5: Window for the Simulation Settings of the Parametric Sweep.c. Run Spice and Display the waveforms.a.Run PSpiceb.When the simulation is finished the Probe window will open and display a pop upbox with the Available Selection. Select ALL and OK.c.The multiple traces will show, as given in Figure 3.4.6.d.You can use the cursors to determined specific valueson the traces; you can alsoadjust the axis by double-clicking on the Y and X axes.Figure 3.4.6: Results of the parametric sweep of the load resistor, varying from 250 to 1000 Ohm in steps of 250 Ohm.3.5 AM Modulated Signal (AM Modulation)An Amplitude modulated (AM) signal has the expression,v am(t) = [(A + V m cos(2πf m t)] cos(2πf c t) = A[1 + m cos(2πf m t)] cos(2πf c t)in which a sinusoidal high frequency carrier waveform cos(2πf c t) is modulated by asinusoidal modulating of frequency f m. The modulating frequency can be any signal. For this example we’ll assume it is a sinusoid. The modulation index is called m.To generate a AM signal in PSpice we can make use of the Multiplication function MULT that can be found in the ABM library. Figure 3.51 shows the schematic that generates the AM signal over the resistor R1.Figure 3.5.1: Schematic for the generation of an AM signalThe result of a transient simulation is shown in the figure below. One can also look at the Fourier of the simulated output signal. In the Probe window click on the FFT icon, located on the top toolbar, or go to the PSPICE/FOURIER menu. The Fourier spectrum of the displayed trace will be shown. You can change the X axis by double-clicking on it. Figure 3.5.3 gives the Fourier spectrum with the main peak corresponding to the carrier frequency of 5kHz and two side peaks at 4.5 and 5.5 kHz, indicating that the modulating frequency is 500Hz. You can use the cursors to get accurate readings.Figure 3.5.2: Simulated waveform (transient analysis) of the circuit above, with (A=1V,f m=500 Hz, f c=5kHz and m=0.5)Figure 3.5.3: Fourier spectrum of the waveform of Figure 3.5.2.3.6. Center Tap TransformerThere is no direct model in PSpice for a center tap transformer. However, one can usemutually coupled inductors to simulate a center tap transformer. Figure 3.6.1 shows the schematic of the circuit. We used one primary inductor L1 and two secondary inductors L1 and L2 put in series. In addition we added a K-Linear element.Figure 3.6.1: Circuit with Center Tap Transformer with a ratio of 10:1.After placing the element on the schematic give each element its value. Use for the input voltage a sinusoid with amplitude of 100 V and frequency 60 Hz. Notice that we added a small resistor R1 in series with the voltage source and the inductor. This was needed to prevent a short circuit in DC (Spice would give en error without this resistor). We have kept it small equal to 1 Ohm. Assume that we want to have a step-down transformer with a ratio of 10:1 to each secondary output. The ratios of the inductors L2/L1 and L3/L1 must then be equal to 1/102 (or =sqrt(L2/L1)=0.1). We made L1=1000 and L2-L3=10H.Double-click on the K-Linear element and type under the column headings for L1, L2, L3, the values LP, Ls1, Ls2. When done, click the APPLY button and close the propertieswindow.Go to PSpice/CREATE_NETLIST to generate the netlist. To see the list, go to the Project Manager and double-click on OUTPUTs: file. The netlist looks as follows: * source CENTERTAPTRANSFOR2Kn_K1 L_Lp L_Ls1 L_Ls2 1L_Lp 0 N00241 1000L_Ls1 0 VO1 10L_Ls2 VO2 0 10V_V1 N00203 0+SIN 0V 100V 60 0 0 0R_R1 N00203 N00241 1kR_R2 0 VO1 1kR_R3 VO2 0 1kCreate a new Simulation Profile (Transient) with " Time to run = 50ms". The result is shown in Figure 3.6.2. Notice that the max output is 10V as one would expect from a transformer ratio of 10:1 with an input voltage of 100Vmax.. The two outputs are 180 degrees out of phase.。
OrCAD-PSPICE课件
2
OrCAD PSpice简介
PSpice（Personal Simulation Program with Intergrated Circuit Emphasis）软件是EDA领域最负盛名的 公司OrCAD所开发的通用电路模拟仿真软件
OrCAD Pspice的起源
1972年，美国加州大学伯克利分校雏形-FORTR AN语言 1975年，推出正式版SPICE2G 1985年，加州大学伯克利分校用C语言对SPICE软件进行 了改写， 并由Microsim公司推出 1988年，SPICE被定为美国国家工业标准 1998年著名的EDA商业软件开发商OrCAD公司与Microsim公司合并，自此Microsim公司的PSPICE产品正式并入 ORCAD公司的商业EDA系统中，成为OrCAD/PSPICE OrCAD后被Cadence公司收购，现在最新的版本是16.5
Pspice的分析类型
直流分析 偏压点分析
直流灵敏度分析
直流扫描分析
小信号直流转移分析 噪声分析 傅立叶分析
基本分析
交流分析
时域信号分析 温度分析 参数分析
交流扫描分析
暂态分析
高级分析
蒙特卡罗分析
灵敏度/最差情况分析
6
OrCAD PSpice简介
设计流程
7
电路图绘制软件
—OrCAD Capture
15
电路图绘制软件
电路图绘制实例
—OrCAD Capture
进入OrCAD Capture CIS绘图区 放置电路元件（R、H、V、空格键） 元件位置的调整 元件属性的编辑 元件外观的编辑
16
电路图绘制软件
绘制完成的电路图
[教程]OrCADPSpice培训教材
![[教程]OrCADPSpice培训教材](https://img.taocdn.com/s3/m/30853018e3bd960590c69ec3d5bbfd0a7956d5cf.png)
[教程]OrCADPSpice培训教材OrCADPSpice是电子设计自动化（EDA）工具之一，它广泛用于电子电路的仿真、分析和设计。
尽管OrCADPSpice经过了许多年的发展，但许多人仍然发现入门困难。
为了帮助初学者更好地理解和使用这个工具，我们提供了OrCADPSpice培训教材，此教材将重点介绍OrCADPSpice如何使用和应用。
一、OrCADPSpice的介绍OrCADPSpice是一种基于模拟器的电路仿真软件。
它的主要功能是实施基于电路的仿真和分析，在设计过程中，它可用于实践布线、元器件选择、测试和验证等。
此外，OrCADPSpice还提供了一组高级分析工具，可用于电路设计的分析和验证。
OrCADPSpice是一种强大的工具，可帮助电子工程师更加高效地设计电路。
二、OrCADPSpice的特点1.直观用户界面：OrCADPSpice的用户界面非常直观。
设计者可以使用简单的鼠标操作来绘制电路图。
这个过程非常简单，并且可以通过拖放的方式快速地完成元件的选择和布置。
2.电路仿真和分析：OrCADPSpice可以帮助设计师模拟、验证和分析电路。
在修复问题时，它还可以提供详细的错误报告，以便更好地理解和纠正电路设计错误。
3.多方面支持：OrCADPSpice支持多种文件格式，这使得用户可以很容易地与其他设计软件进行桥梁。
4.个性化配置：OrCADPSpice提供了一整套个性化配置选项，允许用户调整工具和仿真器以适应他们的特定需求。
三、OrCADPSpice培训教材OrCADPSpice培训教材旨在帮助初学者快速入门，了解OrCADPSpice的各项功能和特性。
这个培训教材将基础教程，模拟器的应用以及OrCADPSpice的高级分析工具等三个部分组成，核心内容如下：1.基础教程基础教程将带领读者从OrCADPSpice软件的安装开始，给出详细的介绍和操作指导，让用户了解如何使用此仿真软件工具。
OrCAD-PSpice简明教程
可以联系本人免费索要PSPICE简明教程宾西法尼亚大学电气与系统工程系University of PennsylvaniaDepartment of Electrical and Systems Engineering编译：陈拓2009年8月4日原文作者：Jan Van der Spiegel, ©2006 jan_at_Updated March 19, 2006目录1.介绍2.带OrCAD Capture的Pspice用法2.1 第一步：在Capture 中创建电路2.2 第二步：指定分析和仿真类型偏置或直流分析（BIAS or DC analysis）直流扫描仿真（DC Sweep simulation）2.3 第三步：显示仿真结果2.4 其他分析类型：2.4.1瞬态分析（Transient Analysis）2.4.2 交流扫描分析（AC Sweep Analysis）3.附加的使用Pspice电路的例子3.1变压器电路3.2 使用理想运算放大器的滤波器交流扫描（滤波器电路)3.3 使用实际运算放大器的滤波器交流扫描（滤波器电路)3.4 整流电路（峰值检波器）和参量扫描的使用3.4.1 峰值检波器仿真（Peak Detector simulation）3.4.2 参量扫描（Parametric Sweep）3.5 AM 调制信号3.6 中心抽头变压器4.添加和创建库：模型和元件符号文件4.1 使用和添加厂商库4.2 从一个已经存在的Pspice模型文件创建Pspice符号4.3 创建你自己的Pspice模型文件和符号元件参考书目1. 介绍是一种强大的通用模拟混合模式电路仿真器，可以用于验证电路设计并且预知 SPICE电路的行为，这对于集成电路特别重要，1975年SPICE最初在加州大学伯克利分校被开发时也是基于这个原因，正如同它的名字所暗示的那样：S imulation P rogram for I ntegrated C ircuits E mphasis.PSpice 是一个PC版的SPICE（Personal-SPICE），可以从属于Cadence设计系统公司的OrCAD公司获得。
2024版orcadPspice教程
为电路输入端设置合适的信号源，如正弦波、方波、脉冲等，并调整 信号的幅度、频率等参数。
2024/1/24
16
运行仿真并查看结果
运行仿真
在完成仿真类型和参数设置后，运行仿真程序，等待 仿真完成。
查看仿真结果
仿真完成后，可以通过软件界面查看仿真结果，如波 形图、数据表等。
结果分析
根据仿真结果，分析电路的性能指标，如电压、电流、 功率等是否满足设计要求。
11
创建新原理图文件
2024/1/24
打开Orcad Pspice软件，选择“File”菜单下 的“New”选项，然后选择“Schematic”创 建一个新的原理图文件。
在弹出的对话框中，为新原理图文件命名并选 择合适的保存位置。
选择合适的图纸大小和方向，以及所需的网格 大小和捕获网格选项。
12
元器件库使用及元器件放置
22
CHAPTER 06
高级功能探索与实战案例
2024/1/24
23
蒙特卡罗分析应用举例
2024/1/24
蒙特卡罗分析介绍
01
简要说明蒙特卡罗分析的基本原理和其在电路仿真中的应用。
蒙特卡罗分析设置步骤
02
详细阐述在orcadPspice中进行蒙特卡罗分析的参数设置、仿真
运行及结果查看等步骤。
蒙特卡罗分析实例演示
06
输出制造文件 将设计完成的PCB文件输出为制造文件，包括 Gerber文件和钻孔文件等，以供制造商生产。
20
导入网络表和布局布线
导入网络表
将原理图设计完成后生成的网络 表导入到PCB设计软件中，以便
进行元器件布局和布线。
2024/1/24
OrCADPspice仿真分析功能介绍全解
直流工作点分析(Bias Point) 瞬态分析 (Time Domain Transient) 直流扫描分析(DC Sweep) 交流扫描分析和噪声分析(AC Sweep/Noise Analysis) 参数扫描分析(Parametric Sweep) 温度分析(Temperature Sweep) 灵敏度分析(Sensitivity) 蒙特卡罗分析与最坏情况分析(Monte Carlo/Worst Case)
图1 分析类型设置
直流扫描分析 加载基本偏置点 保存基本偏置点 交流扫描分析 蒙特卡罗分析与 最坏情况分析 显示输出基本偏 置点的偏置信息 参数扫描分析 灵敏度分析 温度分析 传输特性分析
瞬态分析
1、直流工作点分析(Bias Point)
电子电路中通常含有非线性元件(如二极管、三极管)，其参数 取决于工作点。这个工作点称做基本偏置点或静态工作点，因此 直流工作点分析也叫基本偏置点分析或静态工作点分析。 直流工作点分析是在电路中把电感看成短路、电容看成开路的 情况下，计算电路的静态工作点。 PSpice在进行直流扫描分析或传输特性分析时需计算出直流工 作点，以便计算非线性元件的小信号参数。
扫描变量类型
扫描方式
直流扫描分析的参数设置对话框
类别 扫 描 变 量 类 型 扫 描 方 式
参数名 Voltage Soure Temperater Current Soure Model Parameter Global Parameter Linear Octave 电压源 温度 电流源 模型参数 全局参数
瞬态分析的参数
3、直流扫描分析(DC Sweep)
直流扫描分析是指在指定的范围内，某一个(或两个)独立源或 其他电路元件参数步进变化时，计算电路直流输出变量的相应的 变化曲线。 直流扫描分析采取使设定电路中某一参数(称为自变量)在一定 范围内变化，然后对自变量的每一个取值，计算电路的直流偏置 特性(称为输出变量)的分析过程。 直流扫描分析允许独立电源或其他点参量按照指定规律变化， 从而实现电路特性的研究。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
金属氧化物半导体场效应管的描述语句的格式为:
M<name> ND NG NS <NB> MNAME[L=<value>][w=<value>][AD=<value>][AS=<value>]
+[PD=<value>][PS=<value>][NRD=<value>][NRS=<value>]
参数名 V1/I1 V2/I2 TD1
隐含值
TC1 TD2 TC2
上升时间常数 下降延迟时间 下降时间常数
S S S
无 无 0 TSTEP TD1+ TSTEP TSTEP
黑大电子工程学院 徐仲晖制作
例题：VIN 1 0 EXP(0 1 2NS 20NS 40NS 30NS) 其中： VIN是指数电压源名称； EXP为指数源关键字； 正节点为1； 负节点为0； 初始值：0V； 终止值：1V； 上升延迟时间：2NS； 上升时间常数：20NS； 下降延迟时间：40NS； 下降时间常数：30NS；
本上可以得到任意周期或非周期时域信号。在 PSpice
中上述独立电源被当作理想电源用，并且都有相应
的电压源和电流源模型和描述语句。
黑大电子工程学院 徐仲晖制作 返回
1、直流电源及其描述
直流电压源和电流源的描述格式如下所示：
V<name> N+ N- [<DC>] <value>
I<name> N+ N- [<DC>] <value> 其中： V表示电压源，I表示电流源。 电源的正、负极分别连接N+, N-节点； <value>为电源数值； 任选项[<DC>]可省略，在N+, N-点后直接跟数值即 可。
表5-8 正弦源参数 意义 单位 V/A 偏臵值 V/A 振幅值 HZ 频率 S 延迟时间 1/S DEG
参数名 V0/I0 VA/IA FREQ
隐含值
TD DF 阻尼 因子 PHASE 相位延迟
黑大电子工程学院 徐仲晖制作
无 无 1/TSTEP 0 0 0
例2：写出电压振幅为1.5V,频率1OkHz,延迟时间为0.5 ms的正弦激励电压源的描述语句，该电源接在 NODE1和0节点之间。
黑大电子工程学院 徐仲晖制作
3、调幅正弦源及其描述
调幅正弦电源的模型名为SIN.信号液波形曲线如 下图所示：
V
Vo 0
VA TD t
黑大电子工程学院 徐仲晖制作
正弦电压源和电流源的描述格式如下所示： V<name> N+ N- SIN (Vo VA F TD DF PHASE ） I<name> N+ N- SIN (Io IA F TD DF PHASE)
V V2
V1 0 TRD TFD t
黑大电子工程学院 徐仲晖制作
指数电压源和电流源的描述格式如下所示：
V<name> N+ N- EXP(V1 V2 TD1 TC1 TD2 TC2)
I<name> N+ N- EXP(V1 V2 TD1 TC1 TD2 TC2)
附表5-9 指数源参数 意义 单位 V/A 初始值 V/A 终止值 S 上升延迟时间
黑大电子工程学院 徐仲晖制作
例题：VIN 2 3 SIN（ 0 1
其中： VIN是正弦电压源名称； SIN为正弦源关键字； 正节点为2；
5MEG）
负节点为3；
电压偏臵值为0V；
振幅为1V；
频率为5M； 延迟时间、阻尼因子和相位延迟为隐含值。
黑大电子工程学院 徐仲晖制作
4、指数源及其描述 指数电源的模型名为EXP。信号源波形曲线如 下图所示：
黑大电子工程学院 徐仲晖制作
结束复习
§ 5.4 电源描述语句
PSpice程序提供了两大类的激励源模型，独立电 源模型与受控电源模型。涵盖了直流电源、普通交流 电源、正弦电源，指数源、脉冲源、分段线性电源、 单频调频源、电压控制电压源、电压控制电流源、电 流控制电流源和电流控制电压源。用户还可以通过 Stimulus Editor程序自定义激励源。Stimulus Editor在 设定各种激励信号时非常方便直观，而且容易查对。
黑大电子工程学院 徐仲晖制作
砷化稼金属半导体场效应管的器件描述语句格式为:
B<name> ND NG NS BNAME[<area> value]
其中：
ND，NG，NS分别是漏极、栅极、源极端子；
BNAME为GaAs场效应管的模型名，场效应管模 型GMOD的类型名为GASPET； <area>的值表示GaAs场效应管的截面尺寸。
黑大电子工程学院 徐仲晖制作 主题
§ 5.4.1 独立电源模型及其描述
独立电源是指激励电路的各种直流、交流或者时
域信号源，在PSpice程序中除了给出普通的直流与交
流电源模型以外，为了观察电路的时域特性，也给出 了随时间变化的时域激励信号。PSpice规定了正弦 (SIN)、脉冲(PULSE),指数(EXP),分段线性(PWL)及 调频(FM)等5种时域激励源。利用这5种激励源，基
黑大电子工程学院 徐仲晖制作
例4：写出初始电压为1V,峰值电压为5V的指数激励
源描述语句，其上升延迟时间为1s,上升时间常数
为0.2s，下降时间点在2s,下降时间常数为0.5s。
该电源接在NODE1和0节点之间:
V_EXP1 NODEl 0 EXP(1 5 1 0.2 2 0.5)
黑大电子工程学院 徐仲晖制作
5、脉冲源及其描述 脉冲电源的模型名为PULSE。信号源波形曲线 如下图所示：
td+per td+tr+pw+tf
td+tr+pw
td+tr
V2 V1
td
0S
t
黑大电子工程学院 徐仲晖制作
脉冲电压源和电流源的描述格式如下所示：
V<name> N+ N- PULSE (V1 V2 TD TR TF PWPER)
黑大电子工程学院 徐仲晖制作
6、分段线性源及其描述 分段线性电源的激励源波形分段线性变化，可以描述 多至3995个特征点。因此可以逼近或者描述任意的激 励源信号。分段线性电源的模型名为PWL。信号源波 形曲线如下图所示：
V_SIN1 NODE1 0 SIN (0 0.5 1OK 0.5MS 0 0) 例3：写出连接在NODE1和NODE2节点偏臵值为 5mA,电流幅值为20mA,频率为100kHz,延迟时间为 0.01ms,阻尼系数为5,初相角为30o的正弦激励电流 源的描述语句。 I_SIN NODE1 NODE2 SIN(5mA 20mA 100kHz +0.01ms 5 30)
本讲内容摘要
PSpice为用户提供文本
复习前讲
第5章 SPICE电路元器件 描述语句
方式输入电路手段。并可以
根据电路输入文件（文本方
§ 5. 1 Spice电路元器件描 述语句基础
§ 5. 2 元件描述语句 § 5. 3 器件描述语句 § 5. 4 电源描述语句 § 5. 5 库函数 补充内容:分析和控制语句 本讲实践指导 本讲总结 本讲作业
隐含值
无 无 0 TSTEP TSTEP TSTOP
黑大电子工程学院 徐仲晖制作
PER
周期
s
TSTOP
时间
0 td td+tr td+tr+pw
表5-附加 脉冲信号与参数的关系 脉冲电平 时间 脉冲电平
V1 V1 V2 td+tr+pw+tf td+per td+per+tr V1 V1 V2
V2
黑大电子工程学院 徐仲晖制作
例1：写出如下的直流电源的描述语句：直流电压源 V_Vl，连接在17和0节点，电压的值为10V; V_V2是 幅值为-5mV的激励源，连接5, 14节点;I_I1为幅值 1mA的电流源，接在6, 7节点之间。
V_V1 17 0 DC 10
V_V2 5 14 -5MV
I_I1 6 7 1MA
式）进行模拟。本讲主要对
文本方式的基本元件、元件 模型和拓扑结构进行介绍。
黑大电子工程学院 徐仲晖制作
复习前讲
二极管描述语句格式： D <name> N+ N- DNAME [(area) Value]
其中：
式中节点N+、N-分别代表阳极和阴极；
电流从阳极N+流向阴极N-；
DNAME为半导体二极管模型名； 二极管模型的类型名用D表示； (area)的值表示二极管的截面尺寸。为设计二极管 归一化工艺入口条件。
黑大电子工程学院 徐仲晖制作
例题：
VIN 2 4 PULSE（0 1 2NS 4NS 6NS 20NS +50NS）
其中：
VIN是脉冲电压源名称；PULSE为脉冲源关键字 正节点为2
负节点为4
电压初始值为0V 脉动值为2V 延迟时间为2NS；上升时间为4NS；下降时间为6NS；脉冲宽度 为20NS；周期为50NS。
⑥分段线性源
⑦单频调频源
黑大电子工程学院 徐仲晖制作
返回
2、受控源 ①电压控制电压源(VCVS) （1）线性受控源
②电流控制电流源(CCCS)
③电压控制电流源(VCCS)
④电流控制电压源(CCVS) ①非线性电压控制电压源
（2）非线性受控源 ②非线性电流控制电流源