CadenceOrCADPSpice10高级分析功能之二电路优化设计
OrCAD_PSpice软件功能简介及电路CAD实习报告
目录应用软件介绍. (2)实习意义. (3)实习内容. (3)电路图的绘制技巧 (3)习题： (3)电路特性分析 (5)偏点电压分析(Bias Point Detail) (5)直流扫描分析 (DC SWEEP) (5)交流扫描分析( AC SWEEP ) (6)瞬态分析( Transient Analysis ) (7)噪声分析( Noise Analysis ) (8)温度分析( Temperature Analysis ) (10)电路分析例题 (13)电路习题 (15)常用的半导体元件 (18)整流二极管 (18)稳压二极管 (19)双极型二极管 (20)BIT 基本共极放大电路静态工作点的设置 (21)课后习题 (22)实习体会. (24)应用软件介绍OrCAD/PSpice 软件（前身SPICE）主要功能及特点：1. 不仅可以对模拟电路进行直流、交流、瞬态等基本电路特性分析，而且可进行噪声分析、温度分析、优化设计等复杂的电路特性分析。
2. 不仅可以对模拟电路进行计算机辅助分析，而且可对数字电路、数/模混合电路进行计算机模拟。
3. 科研再WINDOWS境下，以人机交互方式运行。
绘制好电路图以后，即可直接进行电路模拟，无需用户编制繁杂的输入文件。
再模拟过程中，可以随时分析观察模拟结果，从电路图上修改设计。
4.OrCAD软件集成了电路原理图绘制、印制电路板设计、数字/模拟电路仿真、可编程逻辑器建设计等等功能，它的元器件库也是所有EDA软件中最丰富的，再世界上它一只是EDA软件的首选。
OrCAD软件系统中主要包括：OrCAD/Capture CIS（电路图设计）；OrCAD/PSpice A/D （数/ 模混合模拟）；OrCAD/Layout Plus（PCB 设计）等，其中每一部分可以根据需要单独使用，也可以共同组成完整的EDA系统。
OrCAD软件系统的几个主要软件的功能和特点：OrCAD/Capture：它是OrCAD软件包中的共用软件，也是其他两个软件的基础。
基于OrCADPSpice的二阶动态电路的计算机仿真分析
基于OrCAD/PSpice的二阶动态电路的计算机仿真分析摘要：关键词：OrCAD/PSpice；二阶动态电路；仿真分析引言OrCA D/PSpice是EDA套装软件，专门供设计电路图及相关图表，设计印刷电路板所用的印刷图，及电路的模拟之用。
它不仅可以对模拟电路、数字电路、数/模混合电路等进行直流、交流、瞬态、Fourier、参数扫描等基本电路特性的分析，而且可以进行蒙托卡诺（Monte Carlo）统计分析，最坏情况（Worst Case）分析、优化设计等复杂的电路特性分析。
它不需要人工列写复杂的方程和编写计算机程序，采用图形化和程序化相结合的操作模式。
在电路绘制程序Capture环境下绘制电路图，设置仿真分析类型及相应的分析参数，在Pspice环境下执行仿真，仿真结果可以从相应的文本文件输出，也可以从其波形模块Probe窗口输出。
在实验室中二阶电路的搭建和参数修改受时间和器件的制约。
在收集和分析实验数据时需要进行人工大量的数学运算，对电路特性的定量定性分析有不便之处。
无法从微观的角度深度分析，对电路特性的理解不够深刻。
以OrCAD为研究平台，通过电子器件模型仿真得到的电路形，具有直观性强，交互性好。
对电路特性的理解时常常要从微秒级、毫秒级和秒级等不同时间尺度入手，实验参数较多，且电压、电流和功率的等级差别较大等等，仿真分析却不受设备仪器的限制。
二阶电路理论分析二阶电路的零状态响应图 R 、L 、C 串联电路图表所示R 、L 、C 串联电路是典型的二阶电路。
其电路方程为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧======++-++-+C I C i C i dtdu U u u u u dt du RC dt u d LC L L c c c s c cc 002)0()0()0()0()0(2电路的零状态响应只与电路的参数有关，对应不同的电路参数，其响应有不同的特点：当R ＞C L2时，零状态响应中的电压、电流具有非周期的特点，称为过阻尼状态。
OrCAD PSpice培训资料
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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。
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案例二：振荡器电路设计与仿真分析
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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。
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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。
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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；
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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。
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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
PSpice基础仿真分析与电路控制描述
PSpice基础仿真分析与电路控制描述简介本文档将介绍PSpice基础仿真分析和电路控制的相关概念和使用方法。
PSpice是一款电路仿真软件，可帮助电路设计师评估和优化电路性能。
PSpice的基本功能- 电路仿真：通过输入电路原理图和元件参数，PSpice可以对电路进行仿真分析，以评估电路的性能和行为。
- 波形分析：PSpice可以生成电路中各个节点电压和电流的波形图，以帮助理解电路运行情况。
- 参数扫描：PSpice可以对电路中的元件参数进行扫描，以评估元件参数对电路性能的影响。
- 优化分析：PSpice可以通过自动化搜索算法优化电路参数，以达到用户定义的目标。
仿真步骤1. 绘制电路原理图：使用PSpice提供的元件库绘制电路原理图，设置元件参数和连接关系。
2. 设置仿真选项：设置仿真类型和仿真参数，如直流分析、交流分析、变化频率分析等。
3. 运行仿真：通过点击仿真按钮或执行仿真命令，PSpice开始进行仿真计算。
4. 分析仿真结果：根据仿真结果生成的波形图和数据表格，分析电路的性能和行为。
电路控制描述- 电源控制：通过设置电源的电压或电流源来控制电路中的电压和电流。
- 开关控制：通过激活或关闭开关元件, 来控制电路中的电压或电流流动。
- 反馈控制：通过将电路输出信号与输入信号进行比较，并根据差异调整电路参数，实现对电路的控制。
示例下面是一个简单的PSpice仿真和电路控制的示例：* 这是一个简单的RC电路R1 N1 N2 1kC1 N2 N3 1uV1 N1 0 DC 10R2 N3 0 10k.tran 0.1ms 10ms.end通过上述示例，我们可以：1. 进行直流分析，评估电路的直流稳态行为。
2. 进行时间域分析，查看电路中各个节点的电压随时间的变化。
3. 通过改变元件参数、调整输入电压或通过反馈控制等方式，控制电路的行为和性能。
希望本文档能够帮助您了解PSpice的基础仿真分析和电路控制的相关内容。
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。
各种电路仿真软件的分析与比较
各种电路仿真软件的分析与比较电路仿真软件是电子工程师和电路设计师的常用工具，它们可以帮助用户设计、分析和优化各种类型的电路。
市场上有许多不同的电路仿真软件可供选择，下面将对其中一些软件进行分析与比较。
1. MultisimMultisim是一款由National Instruments公司开发的强大的电路仿真工具。
它提供了图形化界面，使用户可以通过拖拽和连接电子元件来快速构建电路。
Multisim支持不同级别的仿真，包括直流、交流和时域仿真。
它还提供了电路布局、布线和生成BOM（Bill of Materials）的功能。
2. LTspiceLTspice是一款免费的电路仿真软件，由Linear Technology公司开发。
它以其快速、准确和稳定的仿真引擎而闻名。
LTspice支持电路的直流、交流和傅里叶分析。
它还提供可视化和波形分析工具来帮助用户分析电路性能。
LTspice提供了在线支持论坛，用户可以在这里获取技术支持和交流经验。
3.PSPICEPSPICE是一款由Cadence Design Systems开发的强大的电路仿真软件。
它提供了图形化界面，支持电路的直流、交流和时域仿真。
PSPICE 还具有傅里叶分析和混合信号仿真的能力。
它也支持从其他设计工具导入电路设计，并与Cadence的其他工具无缝集成。
4.TINATINA是一种经济实用的电路仿真和PCB设计软件，由DesignSoft公司开发。
TINA提供了丰富的电子元件库，用户可以通过简单的拖拽和连接来构建电路。
它支持直流、交流和时域仿真，并提供了实时波形分析和数字示波器的功能。
TINA还具有电路优化和布线功能，使其成为一种功能强大的工具。
5.OrCADOrCAD是由Cadence Design Systems开发的全面的电路设计和仿真解决方案。
它提供了图形化界面，支持直流、交流和时域仿真。
OrCAD还支持创建分析报告、自动布线和PCB设计的功能。
电路原理仿真练习 OrCADPSpice 软件使用方法简介
电路原理仿真练习OrCAD/PSpice软件使用方法简介一、直流电阻电路的仿真直流仿真包括直流工作点(bias point)、直流扫描(DC sweep)和灵敏度(sensitivity)分析。
以OrCAD Demo 9.0为例，仿真步骤如下：1．运行Capture CIS Demo。
2．创建新项目(Project)。
执行File\New\Project，出现“New Project”对话框。
在“Name”处输入设计项目名称；中间的四个选项中点击选中“Analog or Mixed-Signal Ciecuit”；在“Location”处指定项目有关文件所放路径；点击Ok，出现“Analog Mixed-Mode Project Wizard”对话框。
3．添加元件库。
在2中出现的对话框中，用鼠标左键双击左边方框中要用到的元件库名（或先用鼠标选中元件库名，再按Add），则该元件库名出现在右边方框内；按完成按钮。
即出现电路图绘制窗口Schematic。
4．放置元件。
点击Place\Part，出现“Place Part”对话框；在“Libraries”下面方框中选择所要用的元件库。
R, L, C元件及受控源在Analog库中，独立源在Source 库中。
独立电压源元件以V开头，独立电流源元件以I开头，例VDC表示直流电压源，IAC表示交流电流源等。
在Libraries上面的方框中选中元件，按OK，元件就会出现在绘图窗口，按鼠标左键即可将元件放置在所需位置。
若还需再加该种元件，则可再按鼠标左键放置即可。
若要结束该种元件的放置，则按鼠标右键，选“End Mode”。
其它元件可按同样方法绘制。
激活元件按鼠标右键选“rotate”可改变元件方向。
5．设置元件参数。
每个电路元件均有默认值，元件放置后可根据要仿真的的电路设置其参数。
像RLC元件和直流电源，可直接用鼠标点击元件一侧的元件值，在对话框中输入元件值即可。
ORCAD软件介绍
ORCAD软件介绍ORCAD软件是一款应用于电路设计、仿真与分析的专业工具。
它由美国Cadence Design Systems公司开发，是目前全球应用最广泛的电路设计和分析工具之一、ORCAD软件提供了完整的设计流程，包括原理图绘制、电路仿真、PCB设计与布局、原型板制作和测试等多个阶段。
它的功能强大、易于使用，并且适用于各种不同的应用领域，包括电子、通信、计算机、汽车和航空航天等。
首先，ORCAD软件提供了强大的原理图绘制功能。
用户可以通过绘制原理图来表示电路的连接关系和元器件的布局。
ORCAD软件提供了丰富的元器件库，包括常见的电阻、电容、电感等 passives 元件和各种不同类型的活动元件，如二极管、晶体管、运算放大器等。
用户可以根据自己的需要选择合适的元器件，并在原理图中进行布局和连接。
此外，ORCAD软件还支持自定义元器件库，用户可以根据实际情况添加和修改元器件。
其次，ORCAD软件提供了全面的电路仿真功能。
用户可以通过在原理图中添加仿真模型，对电路进行各种不同类型的仿真，如直流分析、交流分析、传输线仿真、噪声分析和混合仿真等。
通过电路仿真，用户可以评估电路的性能、分析电路的稳定性、预测电路的响应等。
ORCAD软件支持多种仿真方法和模型，如SPICE模型、IBIS模型和PSPICE模型等，可以满足不同类型电路的仿真需求。
第三，ORCAD软件还包含了PCB设计与布局的功能。
一旦用户完成了电路设计和仿真，可以通过ORCAD软件进行PCB设计和布局。
ORCAD软件提供了完整的PCB设计工具，包括元器件布局、信号连接、信号完整性分析和电磁兼容分析等。
用户可以根据自己的需要定制PCB的尺寸、层数、制造规范和特殊要求，并通过ORCAD软件进行自动布线和路径规划。
此外，ORCAD软件还支持PCB板的3D模型设计和展示，用户可以通过3D虚拟仿真来验证PCB的运行效果。
最后，ORCAD软件支持原型板制作和测试。
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)
PSpice在滤波器电路优化设计中的分析与应用
图 ６ 最 终优 化 结 果
２ 电路 优 化 设计 的 实现 与 分 析 现 在 对 图 １滤 波 电路 提 出设 计 指 标
的 目的就 是 确 定 这 ３个 电位 器 的 Ｓ Ｔ参 数 值 ， 上 述 设计 指标 得 到 Ｅ 使
中 心频 率 Ｆ 为 ２ Ｈ 满足 。优 化步 骤 如 下 Ｃ Ｋ Ｚ 依次双击三个电位器 ， 打开属性对话框 ， 将其 Ｓ Ｔ参数一项分 Ｅ 土１ ； ｄ ％ ②３ Ｂ带宽 Ｂ 为 ２ ０ Ｚ土 １ ； 电路最 大增 益 Ｇ ｉ Ｗ ２Ｈ ％ ａｎ为 别设置为 ｛Ｆ｝｛Ｇ ｉ 、 Ｂ ；②在 电路图中放置 ０Ｐ Ｐ Ｒ ａ ｃ、 ａｎ ｛ Ｗ】 ａ ｝ａ Ｔ Ａ ＡＭ 符 ３ 土 １ ： Ｏ ％ 号， 并设 置 待 优 化 的参 数 ， 图 ３； 设 置 电路 分 析 类 型 ， 图 ４ 进 行 如 ⑧ 如 ， 为 了满 足 上 述指 标 ，将 图 １中三 个 电阻 用 Ｒ 、 ５ Ｒ ２ Ｒ 、 ｆ电位 器 替 交流小信号 Ａ Ｃ分析 ： 重点击 Ｐ ｐ ｅＲ ｎ Ｏｐｉ ｚ ｒ Ｓ ｉ ／ ｕ ｔ ｅ 命令 ， ｃ ｍｉ 进入优化 表 １ 三 个优 化 指 标 参 数 的 设置 界 面 ， 点 击 Ｅ ｉＳ ｅ ｃ ｔ ｎ ｄｔ ｐ ｃ ａｉ ｓ命 令 ， 增 益 ｆ、 ａ 、 ｗ 作 为 目标 ／ ｏ 将 ｃｇ ｉ ｂ ｎ 参 数 ， 优 化 指 标 参 数 设 置 见 表 １ 图 为 ｆ 设 置 。 ⑥ 最 后 点 击 ， ｃ的 Ｔ ｎ ／ ｕｏＳａｔ进行优化， ｕ ｅＡ ｔ／ｔｒ ， 得到如图 ６结果 ， 完全满足设计指标。 中心频率 ｆ＝ Ｏ Ｏ Ｚ ｃ ２ Ｏ Ｈ ，带 宽 ｂ ２ ９９ ７ Ｚ ｗ＝ １ ９ Ｈ ，增 益 ｇ ｉ＝ ０ ａｎ ３ ． ０ ０ ，满 足 设 计 指 标 的 要 求 。 三 个 电位 器 分 别 设 置 为 ａ ａｎ ６ ． ０１ Ｇ ｉ＝ ７ ２ ５ ％， ９ ６ 电位器 ａ ｃ ４４ ０ ％ ， Ｆ ＝１ ７ １ 电位器 ａ Ｗ ＝ ８６ ９ ％ 。 Ｂ ４ ．５ ６
常用电子仿真软件介绍
（3）综合工具综合工具可以把HDL变成门级网表。这方面Synopsys工具占有较大的优势，它的Design Compile是作综合的工业标准，它还有
另外一个产品叫Behavior Compiler，可以提供更高级的综合。另外最近美国又出了一家软件叫Ambit，说是比Synopsys的软件更有效，可以
MATLAB产品族具有下列功能：数据分析；数值和符号计算；工程与科学绘图；控制系统设计；数字图像信号处理；财务工程；建模、
仿真、原型开发；应用开发；图形用户界面设计等。MATLAB产品族被广泛地应用于信号与图像处理、控制系统设计、通讯系统仿真等
诸多领域。开放式的结构使MATLAB产品族很容易针对特定的需求进行扩充，从而在不断深化对问题的认识同时，提高自身的竞争力。
（2）EWB(Electronic Workbench)软件是Interactive ImageTechnologies Ltd 在20世纪90年代初推出的电路仿真软件。
目前普遍使用的是EWB5.2，相对于其它EDA软件，它是较小巧的软件（只有16M）。但它对模数电路的混合仿真功能却十分
强大，几乎100%地仿真出真实电路的结果，并且它在桌面上提供了万用表、示波器、信号发生器、扫频仪、逻辑分析仪、
数字信号发生器、逻辑转换器和电压表、电流表等仪器仪表。它的界面直观，易学易用。它的很多功能模仿了SPICE的设计，
但分析功能比PSPICE稍少一些。
（3）MATLAB产品族它们的一大特性是有众多的面向具体应用的工具箱和仿真块，包含了完整的函数集用来对图像信号处理
、控制系统设计、神经网络等特殊应用进行分析和设计。它具有数据采集、报告生成和MATLAB语言编程产生独立C/C++代码等功能。
OrCAD-PSPice-Allegro学习笔记(1121)剖析
OrCAD--Pspice--Cadence 软件组成及功能Pspice原来不是OrCAD公司的产品，后来被OrCAD公司收购，并且集成OrCAD软件中，现在的OrCAD版本全部包含完整的Pspice。
Cadence是全球著名EDA软件公司，在OrCAD公司收购Pspice之后，将OrCAD公司收购，所以现在的OrCAD软件（包含Pspice）应该属于Cadence公司的产品。
Cadence公司针对PCB方面的EDA产品大概可以分为高端和低端，高端的是Cadence SPB，低端的是OrCAD。
不管高端低端，原理图设计主要用OrCAD 中的原理图软件---Capture CIS。
PCB绘图方面，高端Cadence SPB的叫Allegro，低端OrCAD的现在主要用Allegro的简化版，OrCAD都会包含完整的Pspice。
设计低端电路板一般用法：使用OrCAD（包括Pspice）来设计原理图部分，使用PADS设计PCB部分（高端的用Allegro）。
1、Orcad：Capture：电路原理图设计软件，可生成模拟电路、数字电路和模/数混合电路。
Pspice：电路仿真软件，可对Capture生成的原理图进行仿真分析，并对其进行优化。
Layout：印刷电路板图设计软件，可将Capture生成的原理图，转为印刷电路板图(PCB)-----不好用，一般选用PADS或Allegro进行Layout。
Express：逻辑仿真软件，可对Capture生成的数字电路模拟仿真，用于可编程逻辑器件设计。
2、Pspice：在电路系统仿真方面，独具特色，其他软件无法比拟，适合系统及电路级仿真，被公认为是通用电路模拟程序中最优秀的软件。
Cadence把Pspice AD和Pspice AA整合成一个产品包，并改名为AMS simulator。
----庞大的上万种元器件库，并可生成新元器件----高精度元器件模型、仿真精度高PSpice的四个主要/基本电路分析：----直流分析DC Sweep----交流分析AC Sweep----瞬态分析Time Domain（时域扫描）----直流工作点分析Bias Point（偏置点分析）3、Cadence Allegro：Allegro是Cadence推出的先进PCB设计布线工具。
OrCADPSpice电路分析
OrCAD/PSpice电路分析学院：电气信息工程学院班级：电子信息工程07－1班姓名：王赛学号：200719050131目录1．设计要求2．设计方法3．设计过程4．软件介绍5．原理图6．实习体会7．参考文献8．元器件介绍一设计要求1.了解OrCAD/PSpice的安装过程，了解OrCAD的环境。
2.知道OrCADCapture的使用以及电路图的绘制技巧，并据以实例来说明如何绘制电路图。
3. 以实例说明包括偏压点分析、直流扫描分析、交流扫描分析、暂态分析、温度分析和噪声分析应用OrCAD/PSpice进行电路分析。
4. 了解常用器件和一些电路模拟结果。
二设计方法1.偏压点分析2.直流扫描分析3.交流扫描分析4.暂态分析5.温度分析6.噪声分析三设计过程1.偏压点分析：偏压点分析是验证某一电路在直流电压源或电流源作用下是否正常。
绘制好电路图后，选择PSpice/NEW SimulationProfile，打开新的NEW Simulation对话框，建立BIAS参数文件，因无须设任何参数，下一栏设none，并建立，这时出现了仿真参数集成性对话框，选择Bias Point选型来设置执行偏压点分析，然后确定保存。
在运行后，按快捷键V、I、W即可结果如原理图所示。
2.直流扫描分析（DC SWEEP）：直流扫描分析（DC SWEEP）是当电路中某一参数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。
在Analysis页的Analysis Type栏内选择DC SWEEP来设置执行直流扫描分析。
并设置参数，起始值设为0，结束值为5，增加量为0.1。
然后保存观察仿真情况。
结果如原理图所示。
3.交流扫描分析（AC SWEEP）：交流扫描分析（AC SWEEP）是针对电路性能因信号频率改变所作的频域分析。
作用是计算电路的交流小信号频率相应特性。
它能够计算出电路的幅频和相频响应。
在Analysis页的Analysis Type栏内选择AC SWEEP来设置执行交流扫描分析。
orcadPspice教程
orcadPspice教程目录•软件介绍与安装•基本操作与界面熟悉•原理图绘制与编辑•仿真分析与参数设置•PCB设计基础与应用•高级功能探索与实战案例CONTENTSCHAPTER01软件介绍与安装Orcad Pspice概述Orcad Pspice是一款广泛应用的电路仿真软件，用于模拟、分析和优化电子系统性能。
它提供了丰富的元件库、仿真类型和高级分析功能，支持从原理图到PCB设计的全流程。
Orcad Pspice在电子设计自动化（EDA）领域具有重要地位，被广泛应用于学术研究和工业界。
02030401软件安装步骤下载Orcad Pspice 安装包，并解压到指定目录。
双击运行安装程序，按照提示进行安装。
选择安装路径、语言和其他选项。
等待安装完成，并重启计算机。
授权与激活方法购买正版Orcad Pspice软件，获取授权文件。
运行Orcad Pspice软件，选择“帮助”菜单下的“激活”选项。
将授权文件复制到软件安装目录下的指定位置。
输入授权文件中的激活码，完成激活过程。
CHAPTER02基本操作与界面熟悉1 2 3启动Orcad Pspice软件：双击桌面图标或从开始菜单启动。
软件界面概览：包括菜单栏、工具栏、项目浏览器、属性窗口等。
自定义界面：根据个人习惯调整界面布局，提高工作效率。
启动软件及界面介绍菜单栏功能详解编辑功能工具选项复制、粘贴、撤销、重做等编辑操作。
提供各种实用工具，如计算器、单位转换器等。
文件操作视图调整帮助与支持新建、打开、保存、另存为、关闭等文件基本操作。
放大、缩小、平移、旋转等视图操作。
提供软件帮助文档、在线教程等资源。
属性编辑器查看和修改电路元件的属性参数。
浏览和搜索电路元件库，将所需元件添加到电路中。
文本工具添加注释、标签等文本信息。
选择工具用于选择电路元件或连线。
绘图工具包括直线、曲线、多边形等绘图命令。
工具栏常用命令CHAPTER03原理图绘制与编辑创建新原理图文件打开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。
PSpiceAA高级分析
PSpice A/A电路高级分析功能孙海峰这里将以RC单管放大电路为实例，进行全面的PSpice A/A电路高级仿真分析。
目的是，将五个高级分析工具的具体使用方法贯穿全过程的综合应用，一、电路原理图设计及模拟仿真分析（PSpice A/D）1、调用PSpice-AA元件模型库OrCAD自带的PSpice A/用于高级电路分析的元件模型库，在安装目录的Tools/Capture/Library/pspice/advanls如下图所示。
可以将上述高级分析的模型库文件全部进行加载以便调用。
2、电路原理图绘制电路原理图的绘制方法和Capture中类似，只是调用的模型库不同而已，在上述的模型中找到设计所需的元件，加以调用，进行连线等操作即可；此外，这里还需要多设置元件的高级仿真参数，例如容差、极限等。
具体步骤如下：（1）添加电路设计元器件（2）设置高级分析元器件参数在特殊符号“SPECTAL”库中找到“VABIABLES”，然后将之添加到原理图中，这就是高级分析的参数变量表，其中可以设置各元件的高级分析参数，具体设置如下图所示。
(3)电路原理图设计原理图绘制完成后，模型标称值设置与标准PSpiceA/D模型相同，所有电路参数设置完，如下图所示。
3、电路的PSpice A/D模拟仿真创建RC单管放大器电路的PSpice A/D仿真设置，对其进行交流分析，并检查结果，交流分析仿真参数设置如下图。
交流分析结果及电路输出波形如下图所示，从图中可以看出增益、带宽均为适宜，对标称值设计业已理想。
二、灵敏度(Sensitivity)分析1、确定电路特性参数为进行灵敏度分析将电路特性参数（带宽、增益）细化，在交流分析结果输出时，可在显示模拟分析结果的Probe窗口中，选择菜单Trace/Evaluate Measurement子命令，在出现的Evaluate Measurement对话框中，选择电路特性函数3DB的带宽，具体设置如下图。
OrCAD-PSPice-Allegro学习笔记(1121)剖析
OrCAD--Pspice--Cadence 软件组成及功能Pspice原来不是OrCAD公司的产品，后来被OrCAD公司收购，并且集成OrCAD软件中，现在的OrCAD版本全部包含完整的Pspice。
Cadence是全球著名EDA软件公司，在OrCAD公司收购Pspice之后，将OrCAD公司收购，所以现在的OrCAD软件（包含Pspice）应该属于Cadence公司的产品。
Cadence公司针对PCB方面的EDA产品大概可以分为高端和低端，高端的是Cadence SPB，低端的是OrCAD。
不管高端低端，原理图设计主要用OrCAD 中的原理图软件---Capture CIS。
PCB绘图方面，高端Cadence SPB的叫Allegro，低端OrCAD的现在主要用Allegro的简化版，OrCAD都会包含完整的Pspice。
设计低端电路板一般用法：使用OrCAD（包括Pspice）来设计原理图部分，使用PADS设计PCB部分（高端的用Allegro）。
1、Orcad：Capture：电路原理图设计软件，可生成模拟电路、数字电路和模/数混合电路。
Pspice：电路仿真软件，可对Capture生成的原理图进行仿真分析，并对其进行优化。
Layout：印刷电路板图设计软件，可将Capture生成的原理图，转为印刷电路板图(PCB)-----不好用，一般选用PADS或Allegro进行Layout。
Express：逻辑仿真软件，可对Capture生成的数字电路模拟仿真，用于可编程逻辑器件设计。
2、Pspice：在电路系统仿真方面，独具特色，其他软件无法比拟，适合系统及电路级仿真，被公认为是通用电路模拟程序中最优秀的软件。
Cadence把Pspice AD和Pspice AA整合成一个产品包，并改名为AMS simulator。
----庞大的上万种元器件库，并可生成新元器件----高精度元器件模型、仿真精度高PSpice的四个主要/基本电路分析：----直流分析DC Sweep----交流分析AC Sweep----瞬态分析Time Domain（时域扫描）----直流工作点分析Bias Point（偏置点分析）3、Cadence Allegro：Allegro是Cadence推出的先进PCB设计布线工具。
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。
EDA常用工具软件介绍
EDA常用工具软件标题：EDA常用工具软件发表时间：2007-10-31 0:31:27 所属类别:开发工具返回首页>>EDA常用工具软件EDA工具层出不穷，目前进入我国并具有广泛影响的EDA软件有：EWB、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、 Mentor、Graphics、Synopsys、LSIlogic、Cadence、MicroSim等等。
这些工具都有较强的功能，一般可用于几个方面，例如很多软件都可以进行电路设计与仿真，同时以可以进行PCB 自动布局布线，可输出多种网表文件与第三方软件接口。
下面按主要功能或主要应用场合，分为电路设计与仿真工具、PCB设计软件、IC设计软件、PLD设计工具及其它EDA软件，进行简单介绍。
1、电子电路设计与仿真工具电子电路设计与仿真工具包括SPICE/PSPICE；EWB；Matlab；SystemView；MMICAD等。
下面简单介绍前三个软件。
（1）SPICE（Simulation Program with Integrated CircuitEmphasis）是由美国加州大学推出的电路分析仿真软件，是20世纪80年代世界上应用最广的电路设计软件，1998年被定为美国国家标准。
1984年，美国 MicroSim公司推出了基于SPICE的微机版PSPICE（Personal—SPICE）。
现在用得较多的是PSPICE6.2，可以说在同类产品中，它是功能最为强大的模拟和数字电路混合仿真EDA软件，在国内普遍使用。
最新推出了PSPICE9.1版本。
它可以进行各种各样的电路仿真、激励建立、温度与噪声分析、模拟控制、波形输出、数据输出、并在同一窗口内同时显示模拟与数字的仿真结果。
无论对哪种器件哪些电路进行仿真，都可以得到精确的仿真结果，并可以自行建立元器件及元器件库。
（2）EWB(Electronic Workbench)软件是Interactive ImageTechnologies Ltd 在20世纪90年代初推出的电路仿真软件。
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电路优化设计的基本概念
电路优化设计过程
Optimizer中的电路优化设计问题分为4类。 (1) 没有约束条件，只有一个目标参数。 －“无约束最小化”问题。 (2) 只有一个目标参数，但是同时有一个或者多个约束 条件。 －“有约束最小化”问题。 (3) 没有约束条件，但是有多个目标参数。 －“无约束最小二乘”问题。 (4) 有多个目标参数，同时有一个或者多个约束条件。 －“有约束最小二乘”问题。
Optimizer工具与电路优化设计
调用Optimizer工具进行电路优化设计的步骤
(1) 调用Optimizer工具。 (2) 指定在优化过程中可调整的电路元器件参数。 (3) 指定代表优化目标的优化目标参数和约束条件。 (4) 选择优化引擎。 (5) 选择执行Run/Start Opertimizer命令，即按照已 设置的参数，进行优化。择优化引擎。 (6)在Optimizer窗口中分析优化结果。 (7) 顺利完成优化设计后，输出优化结果。
3. 参考波形和参考文件：
采用曲线拟合方法优化电路时， 是采用一组数据描述的参考波形作 为优化目标。描述参考波形的数据 文件，又称为参考文件。
4. 参考文件的格式
第一列是变量参数。 从第二列开始，每一列描述一个 参考波形。 每一列的第一行为“标题行”。
“曲线拟合”优化设计有关概念
3. 参考波形和参考文件：
电路优化设计的基本概念
优化设计“引擎”
优化过程中采用的优化算法又称为“优化引擎（ Engine）”。 Optimizer工具采用4种引擎： (1) 改进的最小二乘法引擎（MLSQ：Modified Least Squares Quadratic）。采用该引擎能迅速收敛至最佳解。 (2) 最小二乘法引擎（LSQ）：如果采用改进的最小二乘法不 能非常逼进最佳解，使用最小二乘法引擎可以收敛至最佳解。 (3) 随机引擎（Random engine）：如果在优化过程中出现局 部极小值点，将导致收敛问题，很难达到全局最小值。选用随机 引擎，随机选取优化初值，可以避免出现上述收敛问题。 (4) 离散引擎（Discrete engine）：根据优化结果，选用与优化 结果要求最接近的商品化元器件系列标称值，然后再次运行一次 模拟仿真。
Optimizer工具与电路优化设计
优化指标的设置步骤
与“设置供Sensitivity分析调用的电路特性函数”的方 法基本相同。
执行Run/Start Optimizer命令，启动优化进程，查阅优化结果
“曲线拟合”优化设计有关概念
1. “曲线拟合”：
进行优化设计时，采用 “曲线”描述作为优化指标，使 优化结果尽量与给定的曲线要求相一致。这种优化方法称 为“曲线拟合”。
电路优化设计的基本概念
3.优化指标(Specification)
在优化中必须满足的电特性要求称为优化指标。可分为两类: (1)约束条件(Constraints):在优化过程中必须达到的优化指标。 (2)目标参数(Performance Goal)：通过优化尽量满足的优化指标 。
优化指标要求的两种描述方式：
“曲线拟合”优化设计的步骤
“曲线拟合”优化设计的步骤
采用曲线拟合方法进行优化设计的步骤与前面介绍的主要 差别是：
“曲线拟合”优化设计的步骤
采用曲线拟合方法进行优化设计的步骤与前面介绍的主要 差别是： 在 Optimizer 窗口的 Specification 表格中选择 Curve Fit 标签。
2. “曲线拟合”优化设计的应用场合
(1) 如果要求电路的响应曲线具有特定的形状，应该使用 曲线拟合进行优化。例如用一组数据描述了对滤波器电路 的增益和相位的频率特性要求，这组数据描述的波形又称 为参考波形。使用曲线拟合优化设计方法，使模拟仿真得 到的电路响应曲线波形与参考波形尽量一致。 (2) 器件模型参数的优化提取。这是Optimizer工具很重 要的一种应用。
“Parameters” 表格 ： 显 示优 化设计 过程 中 可以改 变其 值 的元器 件参 数 信息 。 “Specifications”表格：设置表示优化指标的优化目标参数和约束条件。 “Error Graph”图表：显示电路特性当前值与优化指标值之间的差距。
Optimizer工具与电路优化设计
元器件 参 数
电路优化设计的基本概念
2. 待调整的元器件参数
(1) 元器件值。例如电阻的阻值。 (2) 元器件的其他属性参数。例如描述电位器中心抽头 位置的参数Set。 (3) 器件模型参数。例如双极晶体管的正向电流放大系 数BF。 调用Optimizer工具进行优化设计时，用户必须指定电路 中哪些是“待调整的元器件参数”以及这些参数值的允 许调整范围。
(4)在Sensitivity工具中将待调整的元器件参数导入到 优化工具中。
Optimizer工具与电路优化设计
Parameters表中参数的说明
(1) 只有“On/Off”单元格有选中标志 √，优化过程中才会调整 该行元器件参数。否则只采用Original一列所示的标称值。 (2) 只有该单元格有开锁符号，优化过程中才会调整该行元器 件参数。如果是锁定符号，则优化过程中只采用Current一列所示 的“当前值”。 (3) 第七列“Min”和第八列“Max”用于规定在优化过程中时只 允许在“ Min” 列和“ Max” 列设定的最小值和最大值范围内调整 元器件参数值。 (4) 第九列“ Current”显示的是“当前值”，即显示优化过程 中该元器件参数值的调整变化情况。
(1) 电路特性规范参数：例如电路的增益。 (2) 曲线描述：如果需要优化的电路目标是一个波形，应该使用描 述曲线的一组数据指定优化指标。 进行优化时，用户可根据实际情况，选定一部分优化指标为约束条 件，另一部分作为目标参数。 为了表示各个优化指标具有不同的重要程度，可以给每个优化指标 指定不同的权重。 Optimizer工具对优化指标的个数没有限制，但是其中至少要有一 个是目标参数。
Optimizer工具与电路优化设计
基本概念 电路优化设计的步骤 设置待调整元器件参数的3种方法 优化指标的设置步骤 启动优化进程，查阅优化结果
电路优化设计的基本概念
1.电路模拟与电路优化设计
电路结构图 元器件参数 电路模拟 电路特性 参 数
电路优化设计的基本概念
1.电路模拟与电路优化设计
电路结构图 元器件参数 电路图结构 优化设计 电路特性要求 电路模拟 电路特性 参 数
“曲线拟合”优化设计有关概念
3. 参考波形和参考文件：
“曲线拟合”优化设计有关概念
3. 参考波形和参考文件：
采用曲线拟合方法优化电路时， 是采用一组数据描述的参考波形作 为优化目标。描述参考波形的数据 文件，又称为参考文件。
“曲线拟合”优化设计有关概念
3. 参考波形和参考文件：
采用曲线拟合方法优化电路时， 是采用一组数据描述的参考波形作 为优化目标。描述参考波形的数据 文件，又称为参考文件。
采用曲线拟合方法优化电路时， 是采用一组数据描述的参考波形作 为优化目标。描述参考波形的数据 文件，又称为参考文件。
4. 参考文件的格式
第一列是变量参数。 从第二列开始，每一列描述一个 参考波形。 每一列的第一行为“标题行”。 在设置曲线拟合的目标时，将采用 标题名称指定曲线拟合时采用的参考 波形。
设置待调整元器件参数的4种方法
(1) 在电路图编辑器中设置待调整的元器件参数 （若待调整的元器件是电阻、电容这类直接给出 元器件值的简单元器件）
(2) 在电路图编辑器中设置待调整的元器件参数
（若待调整的元器件是采用模型描述器件特性的 有源器件）
(3) 在Optimizer工具中设置待调整的元器件参数。
电路优化设计的基本概念
3.优化指标(Specification)的定量计算方法
在Optimizer中，电路特性优化指标可以采用下述几种表示方式。 (1) 直接采用电路模拟结果数据，包括模拟结果的运算表达式。 例如，功耗表示为I(Rload)*V(Rload:1, Rload:2)。 (2) 电路特性函数。PSpice高级分析工具提供有50余种电路特性函数。 用户也可以建立需要的电路特性函数。 (3) 采用运算符和函数对“待调整元器件参数”进行运算的优化表达式。 例如，在调整R1val和R2val两个电阻值时，要求这两个电阻值之 和不能小于某个值，则（R1val＋R2val）将用于描述优化约束条件。 (4) 描述波形的一组数据。
Optimizer工具与电路优化设计
调用优化工具Optimizer的前提条件
(1) 电路设计应已通过常规的 PSpice模拟，实现了要求的功能。 (2) 将约束条件(如功耗)和目标参数(如延迟时间)用节点电压和 支路电流信号表示。 (3) 进行优化设计时，应对电路工作原理有较深入理解，才能 确定应调整那几个元器件参数，使要求的电路特性达到最优。 为了使优化设计更具针对性，提高优化设计效率，最好在优化 设计之前先调用Sensitivity工具，分析电路特性对电路中元器件的 灵敏度，从中选定灵敏度最高的元器件进行优化设计。 (4) 对触发器一类电路，即使某些元器件参数值变化不大，也 可能使电路状态在 ON和OFF之间突变。PSpice Optimizer对这种 电路难以取得优化设计的效果。
“曲线拟合”优化设计有关概念
3. 参考波形和参考文件：
采用曲线拟合方法优化电路时， 是采用一组数据描述的参考波形作 为优化目标。描述参考波形的数据 文件，又称为参考文件。
4. 参考文件的格式
“曲线拟合”优化设计有关概念
3. 参考波形和参考文件：
采用曲线拟合方法优化电路时， 是采用一组数据描述的参考波形作 为优化目标。描述参考波形的数据 文件，又称为参考文件。
Cadence/OrCAD/PSpice 10 高级分析功能之二 电路优化设计（Optimizer）