第二讲OR-CAD之PSPICEAD数模混合仿真模块-PPT文档资料
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课件 第二讲 PSPICE模拟电路仿真分析
OrCAD （2）瞬态分析中的参数设置
1）瞬态特性分析参数设置
a.终止时间设置 b.起始输出时间设置
c.分析时间步长设置
a.输出数据的时间步长
d.初始状态设置
2）控制输出文件内容的参数设置 b.偏置点信息的输出控制
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OrCAD 2.7 瞬态特性分析（Transient Analysis） （1）功能
给定激励信号作用下，计算电路输出端的 瞬态响应。进行瞬态分析时，首先计算t=0时 的电路初始状态，然后从t=0到某一给定的时 间范围内选取一定的时间步长，计算输出端在 不同时刻的输出电平。
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OrCAD 2.5 直流特性扫描分析（DC Sweep）
（1）功能 电路中某一参数（自变量）在一定范围内 变化时，对自变量每一个取值，计算电路的直 流偏置特性（输出变量）。分析过程中，电容 开路，电感短路，各个信号源取直流电平值， 逻辑器件延时取0，其单元激励源取t＝0时的 值。
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（3）分析结果的输出
DC分析结果自动存入以DAT为扩展名
数据文件中，调用波形显示和分析模块
Probe，观察不同输出量的波形情况。
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OrCAD
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PSpiceAD基本仿真讲解
PSpice A/D数模混合仿真孙海峰Cadence的PSpice A/D可以对电路进行各种数模混合仿真，以验证电路的各个性能指标是否符合设计要求。
PSpice A/D主要功能是将Capture CIS产生的电路或文本文件（*.cir）进行处理和仿真，同时附属波形观察程序Probe对仿真结果进行观察和分析。
PSpice A/D数模仿真技术主要包括以下几类仿真：1、直流扫描分析（DC Sweep）：电路的某一个参数在一定范围内变化时，电路直流输出特性的分析和计算。
2、交流扫描分析（AC Sweep）：计算电路的交流小信号线性频率响应特性，包括幅频特性和相频特性，以及输入输出阻抗。
3、噪声分析（Noise）：在设定频率上，计算电路指定输出端的等效输出噪声和指定输入端的等效输入噪声电平。
4、直流偏置点分析（Bias Point）：当电路中电感短路，电容断路时，电路静态工作点的计算。
进行交流小信号和瞬态分析之前，系统会自动计算直流偏置点，以确定瞬态分析的初始条件和交流小信号条件下的非线性器件的线性化模型参数。
5、时域/瞬态分析（Transient）：在给定激励下，电路输出的瞬态时域响应的计算，其初始状态可由用户自定义，也可是直流偏置点。
6、蒙特卡洛分析（Monte-Carlo）：根据实际情况确定元件参数分布规律，然后多次重复进行指定电路特性的分析，每次分析时的元件参数都采用随机抽样方式，完成多次分析后进行统计分析，就可以得到电路特性的分散变化规律。
7、最坏情况分析（Worst）：电路中元件处于极限情况时，电路输入输出特性分析，是蒙特卡洛的极限情况。
8、参数扫描分析（Parametric Sweep ）电路中指定元件参数暗规律变化时，电路特性的分析计算。
9、温度分析（Temperature ）：在指定温度条件下，分析电路特性。
10灵敏度分析（Sensitivity ）：计算电路中元件参数变化对电路性能的影响。
第二讲ORCAD之PSPICEAD数模混合仿真模块-文档资料
请看演示…….
PSpice 交流分析
运行仿真程序，放置电压探针在out端（或者在 Probe 演示窗口中加入V(out)波形 ) 仿真结果如下：
PSpice 中的噪声分析
噪声分析是针对电路中固有噪声（如电阻和半导体的工作 噪声）所做的分析，它的计算结果时所求节点相对于输入 独立源的等效噪声。 伴随AC交流分析而进行 所涉及的噪声种类：
PSpice 中的噪声分析
V(INOISE)和V(ONOISE) （菜单 Trace>Add Trace…或 快捷 键 ) INOISE 即INPUT NOISE ONOISE 即OUTPUT NOISE
5.确定后，运行仿真。在PSpice A/D窗口中加入波形
噪声的计算方法: 输出节点的总噪声除 以相对输入激励源的 电路的总增益
编写VHDL （EXPRESS） 绘制电路图 （CAPTURE） 进行电路混合仿真 （PSPICE A/D） 设计电路板 （LAYOUT）
VHDL仿真 （EXPRESS）
运用 PSpice 的基本条件
1.待仿真的元器件模型必须是PSpice的仿 真模型 2.电路中应该含有激励源，并且符合相应 的电路特性分析类型的要求 3.必须设置好合适的电路特性分析类型
热噪声： 电子的无序运动引起 散弹噪声：单位时间通过PN结的载流子数目变化造成 闪烁噪声： 能量主要集中在低频段，由于生产工艺的缺陷而引起
等效噪声：将整个电路中的噪声源都集中折算到选定的独 立源处，然后计算在等效的噪声源的激励下，所求节点处 产生的噪声。 PSpice可以分析每个频率点上指定节点的等效输出噪声电 压和指定输入端的等效输入噪声电压。噪声电压的单位是 V A 或 Hz ，即把噪声电平对噪声带宽的均方根进行归 Hz 一化
Orcad_capture教程
Capture 培训时间： 培训地点：
OrCAD Capture培训要点
1、建立简单原理图
2、建立根层原理图设计 3、创建新的元件和符号 4、设计后序处理 5、原理图的工程管理
6、与印刷电路板设计有关问题
主要目的：1、可以绘制各类电路原理图
2、可以根据需要生成不同的网路表
200、 SPICE、VHDL、VERILOG、OrCAD Layout、PCB 386+，OHDL等） ，用户可以根据自己的需要生成合 适的网路表。 在创建网路之前需确认： - 零件序号是否编序 - 电路图是否通过DRC - 属性资料是否完整，例：我们所产生的网路表是 为了进一步制作印刷版图，则每个元件属性的 Footprint栏位中应该指定了该元件的封装形式 生成网路表的操作如下：
行为纪录视窗
原理图视窗 加速工具板
放置元件（part）
1、选中原理图编辑窗口，加速板将出现 2、放置元件可以有三种方法 A、菜单 Place>Part… B、按加速板上的 键. C、用热键 P
加 速 板
放置元件（part）
3、选择元件库(library)，选择元件(part) 4、放置在电路原理图上，翻转元件，可以选中后按 R 键 5、删除元件 可以选中后 按 Del 键 6、复制元件
1、直接编辑原理图上的元件
选中元件> 点击鼠标右键> 选中Edit Part
放置IEEE标准符号
元 件 编 辑 视 窗 加 速 工 具 栏
放置一个管脚 放置多个管脚 画一条直线
画多条直线
画矩形 画圆形
画弧线
放置说明文字
元件的制作与管理
编辑完成后可以关闭编辑元件视窗
OR-CAD 之PSPICE AD数模混合仿真模块
Second Sweep 参数分析(Parametric Sweep) 温度分析(Temperature Sweep) 最坏情况分析(Worst case) 蒙特卡洛分析(Monte Carlo)
运行Pspice的基本步骤 运行Pspice的基本步骤
A. B. o o o
启动 OrCAD Capture 新建一个工程(File>New >Project …), 设置工程的类型为: Analog or Mixed-signal Circuit 为这个工程 起一个名字 选择设计项 目的存储位置
PSpice 瞬态分析
运行仿真程序后放置电压探针在观测点可以观察其时 域波形,例子中的波形为:
请看演示…...
可以在PSpice环境中对时域 的波形进行快速傅里叶分 析(FFT点击FFT快捷按钮) FFT后的频域图波形如图:
PSpice 瞬态分析中的信号源
瞬态分析中常用的激励源 1,脉冲波 VPULSE,IPULSE 2 2,正弦波 VSIN,ISIN VSIN ISIN 3,指数波VEXP,IEXP 4,分段线形波 VPWL,IPWL(piece-wise liner) 5,周期的折线波VPWL_ENH,IPWL_ENH 6,单频调频波VSFFM,ISFFM
Pspice 中的分析类型
一,基本分析类型
直流分析(DC Sweep) DC 交流与噪声分析(AC Sweep/Noise) 瞬态分析,即时域分析 Time Domain(Transient) 直流工作点分析(直流偏置分析Bias Analysis)
Pspice 中的基本分析方法
二,高级分析类型
y = e
t /τ
例子:以VEXP为例 设置V1=0V,V2=2V, TD1=1us, TC1=0.2us, TD2=5us, TC2=0.5us 波形为:
运行Pspice的基本步骤 运行Pspice的基本步骤
A. B. o o o
启动 OrCAD Capture 新建一个工程(File>New >Project …), 设置工程的类型为: Analog or Mixed-signal Circuit 为这个工程 起一个名字 选择设计项 目的存储位置
PSpice 瞬态分析
运行仿真程序后放置电压探针在观测点可以观察其时 域波形,例子中的波形为:
请看演示…...
可以在PSpice环境中对时域 的波形进行快速傅里叶分 析(FFT点击FFT快捷按钮) FFT后的频域图波形如图:
PSpice 瞬态分析中的信号源
瞬态分析中常用的激励源 1,脉冲波 VPULSE,IPULSE 2 2,正弦波 VSIN,ISIN VSIN ISIN 3,指数波VEXP,IEXP 4,分段线形波 VPWL,IPWL(piece-wise liner) 5,周期的折线波VPWL_ENH,IPWL_ENH 6,单频调频波VSFFM,ISFFM
Pspice 中的分析类型
一,基本分析类型
直流分析(DC Sweep) DC 交流与噪声分析(AC Sweep/Noise) 瞬态分析,即时域分析 Time Domain(Transient) 直流工作点分析(直流偏置分析Bias Analysis)
Pspice 中的基本分析方法
二,高级分析类型
y = e
t /τ
例子:以VEXP为例 设置V1=0V,V2=2V, TD1=1us, TC1=0.2us, TD2=5us, TC2=0.5us 波形为:
Pspice演示文稿.ppt
３．将Value 文 本框中1k改2，并 单击save Atrr按 钮，保存新的属
性。
５．最后单击ok按钮确认并退出。
方法二：
在电路图中，双 击电阻R1的阻值 １k，可以将阻值
改为2.
注意：修改得到的新属性仅对当前电路图有效。 在定义元件值时，可以不写单位。元件值既可用一般的十进制数表示。
按着例题依次修改元器件属性值得电路图
第一章：绘制电路图
1.SCHEMATIC 环境
用来绘制电路图，集Pspice、 Probe 、Simulus Editor 和 Pspice Optimizer于一体是一个
功能强大的集成环境
打印 保存
打开 新建
放大 缩小 局部放大
整图显 示 导线
注 电释 路文 块字 总线
绘图工作区
符号 名对 话框 取元件
Edit Instance Model[Text]….命令用来在模型参数编辑 器中输入不同于缺省值的新的模型参数值。
Edit Instance Model[Parts]…..命令是通过Parts应用程 序来编辑模型信息。
3单击Edit Instance Model[Text]….按钮，打开模型参数编辑器。如图：
热敏电阻的实际阻值=标称值*R*1.01*e [TCE*(T-TNOM)]
式中的R和TCE就是热敏电阻的模型参数。R代表电阻系数。 缺省值为1；TCE代表指数温度系数，缺省值为0。T为实际环 境温度，TNOM为室温（通常为270c).
除热敏电阻外，PSPICE对其他元件建有模型。各元器件的 模型之间通过各自特有的模型标识符加以区分，见表：
1.利用在文本框中输入R ，鼠标上带有电阻。在绘图工作区单 击一下，把器件放到其中。同时鼠标上自动复制一个电阻，此 电路图中用到六个电阻，在取完后，单击鼠标右键，取完电阻。
PSPICE电路仿真软件应用入门-32页PPT资料
-1.193E-01
参数名称
Q_Q1
RB
RC
RE
BF
ISE
BR
ISC
IS
NE
NC
IKF
IKR
VAF
VAR
参数值
每单位变化 影响百分比 对观察值的影响
1.000E+01 4.023E-05
1.000E+00 -1.320E-09
0.000E+00 0.000E+00
2.559E+02 7.012E-05
1. 电路仿真的意义和作用
1.3 电路仿真的主要作用
1.验证电路设计方案的正确性； 2.优化电路设计； 3.电路性能的模拟测试等。
1.4 仿真软件介绍
目前比较流行的电路仿真软件主要有
1.PSPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)电 路仿真软件。
来看几个例子：
1. 喇叭分频电路仿真分析 2. 555多谐振荡电路仿真分析 3. 亚超声开关电路仿真分析
6. 子电路的建立与应用
5.1 新建电路模块 5.2 建子电路块 5.3 子电路调用
新建子电路练习
请将下图中相同部分用子电路块表示， 并测试Q3的输出波形：
R7
R1
1 kohm
品中是十分难得的。 认识一下
3.System View电子系统仿真软件。
EWB电路设计仿真工作站介绍
Multisim 2019电路仿真软件介绍
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
OrCADPSpice培训教材
OrCADPSpice培训教材培训教材培训目标：熟悉PSpice的仿真功能，闇练操纵各类仿真参数的设置方法，综合不雅测并分析仿真成果，闇练输出分析成果，能够或许综合应用各类仿真对电路进行分析，学会修改模型参数。
一、PSpice分析过程二、绘制道理图道理图的具体绘制方法差不多在Capture中讲过了，下面重要讲一下在应用PSpice时绘制道理图应当留意的处所。
1、新建Project时应选择Analog or Mixed-signal Circuit2、调用的器件必须有PSpice模型起首，调用OrCAD软件本身供给的模型库，这些库文件储备的路径为Capture\Library\pspice，此路径中的所有器件都有供给PSpice 模型，能够直截了当调用。
其次，若应用本身的器件，必须包管*.olb、*.lib两个文件同时存在，同时器件属性中必须包含PSpice Template属性。
3、道理图中至少必须有一条收集名称为0，即接地。
4、必须有鼓舞源。
道理图中的端口符号并不具有电源特点，所有的鼓舞源都储备在Source和SourceTM库中。
5、电源两端不许可短路，不许可仅由电源和电感构成回路，也不许可仅由电源和电容构成的割集。
解决方法：电容并联一个大年夜电阻，电感串联一个小电阻。
6、最好不要应用负值电阻、电容和电感，因为他们轻易引起不收敛。
三、仿真参数设置1、PSpice能够或许仿确实类型在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）在必定范畴内变更时，对自变量的每一个取值，运算电路的直流偏置特点（称为输出变量）。
交换分析：感化是运算电路的交换小旌旗灯号频率响应特点。
噪声分析：运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（自力的电压或电流源）上。
即运算输入源上的等效输入噪声。
瞬态分析：在给定输入鼓舞旌旗灯号感化下，运算电路输出端的瞬态响应。
Pspice第02讲.ppt
本讲内容摘要
PSpice Schematics Editor
（电路图编辑器程序）是PSpice
的重要组件之一，也是一个基本 组件，是PSpice实现其他功能的
第四章 Schematics绘图编 辑器快速入门
第六章 PSpice Schematics Editor 功能介绍
基础。本讲详细介绍Schematics
返回
§6.1.1 元器件及其符号 PSpice提供的元器件有两大类： Primitive Parts 基本元器件：我们常用的电阻、电 容、电感、二极管、晶体管、电源等。 Hierarchical Parts 多级元器件：它是由更加复杂的 电路组成。可以使用Schematics Editor 或Symbol Editor 编辑或修改多级元器件的结构和电器特性。 注：在PSpice中，Part是元件的关键词；Symbol是 元件符号的关键词。
PSpice A/D
Optimizer Parts Microsim Probe Stimulus Editor
目 录
§4.1 运行 PSpice Schematics §4.2 Schematics 快速入门
目录
§4.1 运行 PSpice Schematics 方法一：从Manager进入Schematics
激励源编辑程序 电路文本编辑程序
主要程序间的关系
Model Editor 元器件模型参数 编辑器 Schematics Editor 电路原理图绘图编 辑器 stimulus Editor 激励源波形编辑 器
PSpice AD 数据 处理器
Optimizer电 路优化程序 Probe 波形 输出分析
§6.1.4 注释和文本 PSpice 提供较为丰富的注释编辑，如文本说明、 几何图形、注释文字或表格。 PSpice 为每个电路原理图自动提供标题框和图 纸框。
相关主题
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采用如下步骤，可实现上述想法：
1.绘制电路图（注意元件的来源） 2.建立新的仿真文件 或者编辑旧的仿真文件 3.选择分析类型:DC SWEEP 4.设置中选择Primary Sweep 5.设置扫描变量为电压源,本 例中电压源的名字为V1 6.设置扫描类型为线性 开始为 0V 结束为 5V 增量为 1V 7.确定，点击 运行仿真 程序，系统将自动调用 PSpice A/D
运行Pspice的基本步骤
激活管理视窗，菜单下的工具栏将会增加一排与 PSpice有关的快捷键。
其他类型的capture视窗
数模混合仿真类型的capture视窗
C.绘制电路图 绘制方法和绘制其它电路图是一样的，但必 须采用PSpice库中的元器件才可以进行仿真 D.建立仿真文件 激活工程管理视窗，此时菜单下工具栏中的 的 键将会显现。点击此键建立新的仿真 文件，编辑已有的仿真文件可以点击 键 E.运行仿真文件 ，点击 键，
热噪声： 电子的无序运动引起 散弹噪声：单位时间通过PN结的载流子数目变化造成 闪烁噪声： 能量主要集中在低频段，由于生产工艺的缺陷而引起
等效噪声：将整个电路中的噪声源都集中折算到选定的独 立源处，然后计算在等效的噪声源的激励下，所求节点处 产生的噪声。 PSpice可以分析每个频率点上指定节点的等效输出噪声电 压和指定输入端的等效输入噪声电压。噪声电压的单位是 V A 或 Hz ，即把噪声电平对噪声带宽的均方根进行归 Hz 一化
1.绘制电路图（注意元件的来源） 2.建立新的仿真文件 或者编辑旧的仿真文件 3.设置分析类型 为AC SWEEP/NOISE 4.设置中选择General Settings 5.扫描类型设置为以十为底 的对数 起始频率设为 1Hz 结束频率设为 1MEGHz 每单位取样点数设为 10 6.先不选用噪声分析
请看演示…….
PSpice 交流分析
运行仿真程序，放置电压探针在out端（或者在 Probe 演示窗口中加入V(out)波形 ) 仿真结果如下：
PSpice 中的噪声分析
噪声分析是针对电路中固有噪声（如电阻和半导体的工作 噪声）所做的分析，它的计算结果时所求节点相对于输入 独立源的等效噪声。 伴随AC交流分析而进行 所涉及的噪声种类：
定位光标在上一个数字转折点
PSpice 交流分析
针对电路中交流电流或交流电压的变动（幅度、 频率、相位）而做出的分析 例子: R2和C1构成了低通滤 波器，改变交流信号源 的频率可以观察RC回路 的滤波特性。
source 库的VAC
其它元件来自analog 库
PSpice 交流分析
具体操作步骤如下：
Pspice 中的分析类型
一、基本分析类型
直流分析（DC Sweep) 交流与噪声分析（AC Sweep/Noise) 瞬态分析，即时域分析 Time Domain（Transient) 直流工作点分析（直流偏置分析Bias Analysis)
Pspice 中的基本分析方法
二、高级分析类型
添加文本 X轴取对数坐标 FFT变换 Y轴取对数坐标 添加观测信号 添加复合观测信号 定位光标在下一个波峰 定位光标在下一个波谷 定位光标在下一个斜率最大值
显示采样点 启动光标 定 位 光 标 在 下 一 个 采 样 点 标 注 光 标 位 置 的 坐 标
定位光标在最小值
定位光标在最大值
定位光标在下一个数字转折点
第二讲、OR-CAD 之PSPICE A/D 数模混合仿真模块
培训主题：OrCAD PSpice A/D 编写：
Pspice A/D 的主要功能
1.可以进行电路的数模混合仿真 ，对电路进行 有效适当的分析。 2.可以根据用户的需要建立自己的仿真模块， 提供行为描述模块，允许对电路进行行为描述。 Pspice A/D在整套软件中的位置
Second Sweep 参数分析(Parametric Sweep) 温度分析(Temperature Sweep) 最坏情况分析(Worst case) 蒙特卡洛分析(Monte Carlo)
运行Pspice的基本步骤
A. B. o o o
启动 OrCAD Capture 新建一个工程（File>New >Project …)， 设置工程的类型为: Analog or Mixed-signal Circuit 为这个工程 起一个名字 选择设计项 目的存储位置
请看演示…. ...
PSpice 直流分析
Байду номын сангаас针对电路中直流电流或直流电压的变动而做出 的分析 例子：
D1是一个稳压二极管，可以 采用直流分析的方法，使电 压V1在一定范围内改变，同 时观察D1上电压的变化，从 而观察D1的稳压特性。
source 库的VDC Analog 库的R diode库的IN5225
编写VHDL （EXPRESS） 绘制电路图 （CAPTURE） 进行电路混合仿真 （PSPICE A/D） 设计电路板 （LAYOUT）
VHDL仿真 （EXPRESS）
运用 PSpice 的基本条件
1.待仿真的元器件模型必须是PSpice的仿 真模型 2.电路中应该含有激励源，并且符合相应 的电路特性分析类型的要求 3.必须设置好合适的电路特性分析类型
以上设置把电压源 V1设置为直流电压扫描变量， 扫描值从0V到5V，每次递增1V 请看演示……
PSpice 直流分析
运行仿真程序后放置电压探针在D1的K脚（或 者在PSpice的环境中选择菜单Trace>Add Trace 选择V(D1:K) ) 仿真的结果如下：
PSpice A/D 界面
PSpice 中的噪声分析
例子： 差分电路
激励源必须选用source 库的VAC（否则不能进行AC Sweep）， 如下图所示：
PSpice 中的噪声分析
设置步骤如下：
1.分析类型选择 AC SWEEP/NOISE 2.设置中选择General Settings 3.扫描类型为以10为底对数 起始频率设为 10K 结束频率设为 10G 每单位取样点数设为10 4.选中Noise Analysis 输出端为 ：V(OUT2) 参考电源为：V1 噪声报告点频间隔为：30