PSpice 8.0仿真教程
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PSpice仿真电路的应用技巧
应网友之约将Pspice8.0的一些基本使用方法提供给大家,我们共同探讨;希望对大家有所帮助,由于本人水平有限还望谅解,只当抛砖引玉吧,不妥之处请予以指出。
一、先了解Pspice8.0的使用基本程序项
1、Schematics:
绘制、修改电路原理图生成*。
CIR文件,或打开已有的*。
CIR文件;调用电路分析程序进行分析,并可调用图形后处理程序(Probe)查看分析结果。
2、Pspice A/D:
打开已有的文本文件(*。
CIR)进行文本规定的分析,分析结果存入*。
DAT 文件中。
Schematicscs程序项的菜单中有运行Psoice程序的命令。
3、Parts:
元件编辑程序,新建或修改元件的特性,模型。
4、Probe:
图象后处理,可观察分析结果的图形。
Schematicscs程序项的菜单中有运行Prode程序的命令
5、Stmed(Stimlus Editor)
用于建立独立信号激励源和修改已建立的激励源波形。
6、Optimizer:
Psoice优化设置程序
7、Texte dit:
文本编辑器。
8、PCB:
上面8项是Psoice的基本程序,他们之间是相互关联的,最主要的是Schematicscs项,使用绘图程序项Schematicscs绘制好电路原理图,设置好相关模拟运行参数就可以对所画电路原理图进行模拟仿真了。
二、绘制电路原理图
绘制电路原理图是运行Pspice程序的第一项作业,使用绘图工具能很方便的进行原理图的绘制。
1、打开Schematicscs项
Schematicscs项是pspice应用程序的主窗口,可调用其它5个基本程序项。
下面是Schematicscs窗口的界面,主要工具用途已标明在案图上。
2、绘图常用命令项:
Schematicscs程序项窗口有11个常用命令项:
1)FIile(文件)--------------------------------省略
2)Edit(编辑)---------------------------------省略
3)Draw(绘图)和窗口工具一样--------省略
4)Navigate(导航)---------------------------省略
5)View(查看)-------------------------------省略
Options(任选项)
给出绘图参数设置命令,用来设置显示和打印环境。
Display Options----设置柵格显示:柵格间距、状态行、标尺等项。
Page Size------------页面选择。
Auto-Repear--------自动恢复当前操作
Auto-Naming--------自动追加文件名
Set Display Level选-择屏幕或打印机上显示内容
Editor Configuration----默认设置
Pan Zoom--------------缩放
Recstricted Operations----受限制的操作
Tnanslatore------------翻译程序
7)Analysis(分析)
Electrical Rule Check---对绘制完成的电路图进行电路检查和分析。
Create Netlist-------------创建当前图形的网表文件,
Setup----------------------选择电路分析类型,设置电路分析参数。
Libray and Include Files---查看库
Simulate------------------执行模拟分析
Probe Setup-------------设置波形输出的方式
Run Probe---------------运行Probe程序,查看模拟分析结果的波形。
Examine Netlist---------检查电路的网表文件
Examine Output--------查看输出的数据文件
8)Tools(工具)-----省略
9)Markers(标记)
Mark Voltage/level-----------标示图中的电压或数字信号(必须放在连线或元件管脚处)
Mark Voltage Differential---标示两个点的电压差由一对标号±组成。
(必须放在连线)
Mark Cnrrent into Pin-------标示电流(必须放在元件管脚处)
Mark Advanced--------------显示标记列表
Clear AII----------------------删除图中的标记
Show AII---------------------将用Prode显示的波形更新为所有带标记点的波形Show Selected----------------将用Prode显示的波形更新为当前被选择的标记点的波形
10)Window(窗口)----省略
11)Help(帮助)--------省略
窗口界面和常用命令就介绍这些主要的,其他常用命令就不一一说明。
下面一节讲电路原理图的绘制。
3、打开Schematicscs项进行电路原理图的绘制,绘制原理图由下面7条主要步奏组成:
1)新建图纸,(调整图纸尺寸可省略)。
2)从模型库中提取所需原器件并放入图纸上
打开图库,出现库窗口进行提取;或选择所需元件名称用提取键提取,便于查找可选择库名查找键进行查找。
3)进行原器件连接。
连接线的绘制如图,根据Options(任选项)里Display Options----设置柵格显示:柵格间距、状态行、标尺等项如下面图进行选择。
可画直角线和斜线(注意最好选用有网格)
4)修改原器件参数和标识(同一原件标识编号不能相同)设置元件参数
编制元件序号
原器件旋转角度调整
5)创建当前原理图名称存盘。
---省略
6)规则检查:对绘制完成的电路图进行电路检查和分析(如有提示错误,根据提示查找更改)
7)创建当前图形的网表文件
必须在存盘后才能用电路检查命令进行检查分析建立文本文件,两项通过后是为完成原理图的绘制,否则根据提示进行电路修改,直到通过验证。
刚绘制的6SN7电路原理图
至此绘制原理电路图完成
下一节讲讲运行模拟前的相关设置。
三、运行模拟仿真相关分析参数设置
保证电路特性仿真顺利进行,必须设置好对电路所要分析的项目参数。
下面是分析参数项窗口:
模拟电路涉及的主要分析项目:
1)直流工作点分析:(Bias Point Deteil)
对电路的直流偏值状态进行分析计算。
(缺省设置)
2)交流小信号频率特性分析(AC Sweep):
对电路进行频率特性及增益等进行分析
参数的设置窗口:
3)瞬间特性分析、傅里叶分析(Transeient、Founlier Analysis)
瞬间分析是在给定的输入激励信号作用下,计算电路输出的瞬间响应。
(以波形反映)
设置参数窗口:
4)参数扫描分析(Peremetric Analysis)
对指定的每个参数变量变化值进行电路分析,
5)直流特性扫描分析(DCSweep)
是指电路中某个元件参数(称为自变量)在一定范围内变化,对自变量的每个取值,计算电路的直流偏值特性并显示分析结果(称输出变量)。
4、5项分析具体的在实际模拟图例中再讲解。
以上5个分析设置项对模拟电路进行模拟仿真分析是经常用到的,尤其是
AC分析(电路的频率特性,增益)、瞬间分析(查看电路输出波形)、傅里叶分析(查看谐波及失真度)和参数扫描分析(元件参数变化带来的电路输出波形、失真等变化)。
这是电路模拟仿真必不可少的参数分析设置
下节讲讲输入激励信号原和设置
四、常用的激励信号源
Pspice软件元件库中提供多种信号激励源,用于AC、瞬间分析的有脉冲信号源、正玄信号源、分段线性信号源、指数信号源、调幅信号源,我们经常用到的也就是VSIN--正玄信号源和VPULSE--脉冲信号源两种,可在库名SOURCE的库中提取。
这两个常用的激励源符号:
VSIN激励信号源参数设置描述:
DC-----------直流电压值(V)
AC-----------用于交流小信号分析时设置电压值VOFF---------偏置值默认值=0
VAMPL--------峰值振幅(V)设置输出电压
FREQ---------频率(HZ):频率设置
TD-----------延迟时间(秒)默认值=0
DF-----------阻尼因子(1/秒):默认值=0
PHASE--------相位(度):频率相位设置,默认值=0
VPULSE激励信号源参数设置描述:
DC-----------直流电压值(V)
AC-----------交流信号电压值(V)
V1-----------起始电压(V)
V2-----------脉冲电压(V)
TD-----------延时时间(秒)
TR-----------上升时间(秒)
TF-----------下降时间(秒)
PW-----------脉冲宽度(秒)
PER----------脉冲周期(秒)
其他激励源可参考相关资料。
五、查看输出波形
1、Prode程序项有2种打开方式;a,选择Prode程序项的图标打开。
b,完成绘制电路原理图后,运行模拟仿真命令进行模拟运算后调出Prode程序直接显示波形。
2、Prode程序窗口的功能键。
3、常用命令项
1)Filo(文件)---省略
2)Edit(编辑)-----省略
3)Trece(输出波形设置)
看图
Add-增添输出波形,弹出输出波形列表从中选择输出变量Delete AII-------------删除窗口输出波形
Undelete---------------撤消删除
Forier-----------------傅里叶变换
Perfprmance Analysis---对多个分析程序的输出进行分析Macro------------------设置宏定义
Goal Functions---------建立、修改和评估输出波形的目标函数值Eval Goal Functions----报告输出波形的目标函数值
4)Plot(绘图仪)
X Axis Settings------X坐标设置
Y Axis Settings------Y坐标设置
Add Y Axis-----------增加Y坐标
Delete Y Axis--------删除Y坐标
Add Plot-------------增加图形
Delete Plot----------删除图形
Unsync Plot----------非同步图形Digital Size---------数字信号大小设置AC-------------------交流分析
DC-------------------直流分析Transient------------瞬间分析
5)View(查看)---------省略
6)Tools(工具)--------省略
7)Window(窗口)-------省略
X、Y轴坐标值的更改
傅里叶分析(谐波分析).jpg(70KB)
六电子管数据库的建立
Pspice8.0的数据模型库中没有电子管模型数据需要自己进行安装,又因为此软件是评估版有对建库的限制只能增加一个数据模型库,且新增库中只能建立20个原器件数据模型,为此提供数据模型(.lib)和符号模型(.slb)两个文件供大家下载练习使用。
您如需要其他电子管数据模型进行模拟仿真,请到下载栏下载数据。
电子管库的安装流程:
1、打开Schematics绘图程序项→
2、选择File里的Edit Library打开元件编辑程序→
3、选择Part里Symbol Wizard或电击工具栏的New Symbol图标→
4、出现Symbol Wizard窗口标记From a model.......点击Next→
5、下一步出现新窗口点击Browse选择要安装的电子管数据模型文件电子管.lib,点击Next下一步→
6、出现新窗口重复进行电子管符号模型的安装→进入新的窗口标记Yes进行下一步编辑电子管符号→
7、窗口中有两个窗口左边的是没有建立符号的电子管,右边是已经建立符号的电子管,新建符号:把左边需要建立符号的管名称标记后,点击Existing symbol进入符号安装→
8、出现新的窗口进行下一步→
9、进入符号管脚和数据模型编辑,点击Set Default Pin......进行管脚的安装,下面窗口的管数据文件没有变成知识尽量不要去编辑他。
进行下一步→10、点击Finish完成当前电子管的安装,新增管依次类推,最多不超过20个。
安装完成后在数据库中就会新增一个电子管数据库。
11、对于电子管参数修改可在文本编辑器程序窗口中编辑修改。
或直接双击图标直接进行修改要注意只是当前有效。
电子管库的安装流程图解:
图一
图二
图三
图四
图五
电子管库的安装流程图解续
图六
图七
图八
图九
图十
九、设计举例
举例一6SN7+6SN7+300B SE
1、画电路原理图
2、修改原器件参数和编号
3、设置电路模拟激励信号源
4、存盘、电路规则校验通过
5、设置电路模拟仿真项目,进行仿真
a、AC设置进行频率特性和增益模拟分析设置输出节点OUT如图:
双击激励源图标设置如下:
点击安装分析图标,选择AC…项进行设置如图
点击运行模拟图标进行模拟,自动调出Prode程序窗口如图:
标记曲线:选择如图:
AC分析结果:频率特性20HZ-0209Ddb,20KHZ-0.276db 整机增益32.905db
b、傅里叶分析:
设置激励源如图:
放置电压显示标签:
点击安装分析图标,选择瞬间和傅里叶分析项进行设置如图:
点击运行模拟图标进行模拟,自动调出Prode程序窗口显示输入输出波形:
通过图上显示,计算电压放大倍数≈8.46/0.2=42.3倍选择傅里叶分析图标再选择放大图标查看谐波分析
打开PspiceAD程序查看输出文本文件总谐波失真度:
文件中1~9次谐波分析和总谐波失真度
执行Edit/Rotate和Flip命令或执行Ctrl+R
可使元件旋转90度和180度
信号源可把它当成信号正弦波发生器理解;
DC------------直流电压值(V)--您设置0,因交流分析用不到它
AC------------用于交流小信号分析时设置电压值--除显示正玄波以外的曲线,如输入输出阻抗、频响、增益等。
VOFF---------偏置值默认值=0
VAMPL-------峰值振幅(V)设置输出电压--瞬间分析用的就等于信号发生器输出电压吧。
FREQ---------频率(HZ):频率设置---这就是输出频率。
TD-----------延迟时间(秒)默认值=0
DF-------------阻尼因子(1/秒):默认值=0
PHASE-------相位(度):频率相位设置,默认值=0
如何制作三极管特性曲线
十如何制作三极管特性曲线
1、建立三极管屏极特性曲线仿真原理图
2、更改电源编号,分别为VG、VP
3、放置输出标记:
点击电流标记图标,放置在VP负端接线端子接点上,否则出现告警!
4、设置安装变量分析:
选择安装分析图标或使用Analysis/Setup(快捷方式Alt+A、Alt+t)进行变量设置:
设置VP电压:
点击DC Sweep,标记Voltage Source和Linear,填写起始:0V
止:400V,步长为2V,点击OK完成VP设置如下图:
VG电压设置:
点击Paramtric,标记Voltage Source和Linear,填写名称Vg,起始电压:0V,终止电压:-22步长为-2V,点击OK完成Vg设置如下图:
5、进行模拟:
点击模拟图标进行模拟仿真,看到如图的6SN7特性曲线图,双击X,Y轴可调整改变IP、VP数值。
6、增加最大屏耗曲线:
打开增加曲线图标或执行Trace/Add命令,选择相关表达式,2.75/V_VP;(6SN7的最大屏耗2.75W)。
7、增加负载线;
如6SN7负载取47K,B+取300V,表达式为(300-V-VP)/47K。
上面是完成的6SN7特性曲线图,(负载47K)
8、通过改变表达式也可得到另外的一组特性曲线图:
十一五极管特性曲线的制作
以EL34功率管为例讲一讲五极管特性曲线的制作,五极管结构多了Vg2廉柵,所有原理图制作起来要比三极管要难些,下面是画好的EL34的原理图,从图上看出调用了两个模型元件一个是PARAM(变量设置)另一个是EVALUE(输入输出变量控制);PARAM在SPECIAL原器件库中提取,EVALUE在ABM原器件库中提取。
关于如何设置在下面图例中有说明。
原理图
1、
PARAM设置:
在SPECIAL原器件库中提取PARAM进行设置;
NAME1=BFB---(填写是任意的)
NAME2=T1----(填写是任意的)
NAME3=T2----(填写是任意的)
VALUE1=0---(三极管=0,五极管=100,超线性=40填写)VALUE2={BFB/100}
VALUE3={1-T1}
如图:
2、
EVALUE设置:
在ABM原器件库中提取EVALUE进行设置:EXPR=V(%IN+,%N)*T2+V(101)*T1
如图:
3、
在PARAM里设置VALUE1=0
运行模拟接成三极管时的特性曲线如图:
4、
在PARAM里设置VALUE1=40
运行超线性特性曲线(Vg2=350V)如图:
5、
在PARAM里设置VALUE1=40
运行超线性特性曲线(Vg2=250V)如图:
6、
在PARAM里设置VALUE1=100
运行标准接法特性曲线(Vg2=350V)如图:
7、
在PARAM里设置VALUE1=100
运行标准接法特性曲线(Vg2=250V)如图:
从上面的模拟出来的特性曲线,很清楚的看出了Vg2的变化所带来的特性曲线的变化。
十二电子管放大器的输入输出阻抗的测量
一、引用烧胆何兄的6N8P前级电路通过模拟进行一下放大器输入阻抗的测量。
1、画电路原理图如下:
2、输入阻抗的测量设置:
a)进行交流AC分析设置,打开信号源(Vin)编辑框设置AC值的设置(任
意),这里设置AC=100mv。
b)点击运行图标
c)进入Probe程序项打开Trace/Add进行表达式选择填写V(Vin:+)/I(C1);
仔细看一下表达式:
V(Vin:+)=输入电压,I(C1)=输入电流,
V/I=Ri。
d)利用标尺标出输入阻抗曲线。