OrCAD Pspice仿真分析功能介绍
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。
OrCAD PSPICE仿真软件介绍
图 6.1 Capture 集成环境界面 1. 项目管理窗口(Project Manager)
项目管理窗口相当于资源管理器，每个项目对应一个项目管理窗口，它用于管理项目所涉 及的电路图、仿真设置、输出结果等文件。在项目管理窗口中有文件(File)和层次(Hierarchy)两
运行 Cadence OrCAD 16.2 版本软件，对计算机系统具有下列要求。 (1) 对计算机硬件的要求：CPU 为与 Intel IA-32 兼容的处理器，例如：Intel Pentium 4 and AMD Opteron（皓龙）微处理器，主频不低于 1.2 GHz。内存至少 1GB，推荐 2GB。可用硬盘 空间至少 10GB，推荐 50GB。显示器分辨率至少 1024×768，推荐 1280×1024。 (2) 对操作系统的要求：支持 Windows 2003 Server(32bit)、Windows XP Professional、 Windows XP Home、Windows Vista Enterprise(32bit)或 Windows Vista Home Premium。使用 Windows Vista 必须关闭控制台中“使用者账户内的 UAC（使用者账户控制）项”。不支持 Windows NT 4.0 及以前版本、Windows 2000 与 Windows Vista Home Basic。在 Windows server 不能以 Windows Remote Desktop(terminal services)的方式运行。 Cadence OrCAD 16.2 软件将 Demo 版与正式版整合在了一起，在使用时若无法连接到 license，则可选择进入 Demo 模式下操作。 随着 PSpice 版本不断升级，其功能和性能日趋完善，在收敛性和性能有了较大的改进与提 高，加快了分析电路的速度，扩大了被分析电路的规模，元器件库更加丰富。PSpice 软件不仅 具有很强的电路分析能力和图形显示处理能力，而且还可对模拟电路、数字电路和模数混合电
第二讲ORCAD之PSPICEAD数模混合仿真模块-文档资料
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波形为：
PSpice 瞬态分析中的信号源
分段线形波 VPWL，IPWL中属性的设定
默 认 单 位 S V 或 A S V 或 A S V 或 A … S V 或 A
属 性 名代 表 的 意 思 T 1 第 一 个 样 点 的 时 间 V 1 第 一 个 样 点 的 取 值 T 2 第 二 个 样 点 的 时 间 V 2 第 二 个 样 点 的 取 值 T 3 第 三 个 样 点 的 时 间 V 3 第 三 个 样 点 的 取 值 … … … … T n 第 n 个 样 点 的 时 间 V n 第 n 个 样 点 的 取 值
分段线形波通过设定的 样点值，采用插值的方 法勾画出整个脉冲
例子：以VPWL为例 设置 T1=0,V1=0V; T2=2us,V2=1V; T3=3us,V3=4V; T4=6us,V2=0V;
PSpice 瞬态分析中的信号源
周期性折线波 VPWL_ENH，IPWL_ENH中属性的设定
属 性 名 T S F V S F 或 I S F F I R S T N P A I R S S E C O N D N P A I R S T H I R D N P A I R S R E P E A T V A L U E
例子： 以VPWL_ENH为例 TSF=1us, VSF=1V; FIRST NPAIRS=(0,-5) SECOND NPAIRS=(1,5) THIRD NPAIRS=(2,-5) REPEAT VALUE=2
代 表 的 意 思 默 认 单 位 S 时 间 基 准 值 电 压 或 电 流 基 准 值 V 或 A ( T S F , I S F ) 第 一 个 转 折 点 的 坐 标 对 ( T S F , I S F ) 第 二 个 转 折 点 的 坐 标 对 ( T S F , I S F ) 第 三 个 转 折 点 的 坐 标 对 重 复 次 数 次 数
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
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生成新图纸
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菜单栏 主工具栏
PSpice工具栏
绘图工具栏
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方法2 Place Part Add Library
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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
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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
Orcad PSpiceOrCAD 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分析过程设置仿真参数绘制原理图运行仿真观测并分析仿真结果二、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2PSpice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。
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。
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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。
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。
【教程】PSpice地4种基本仿真分析报告详解
【教程】PSpice的4种基本仿真分析详解PSpice A/D将直流工作点分析、直流扫描分析、交流扫描分析和瞬态TRAN分析作为4种基本分析类型，每一种电路的模拟分析只能包括上述4种基本分析类型中的一种，但可以同时包括参数分析、蒙特卡罗分析、及温度特性分析等其他类型的分析，现对4种基本分析类型简介如下。
1. 直流扫描分析（DC Sweep）直流扫描分析的适用范围：当电路中某一参数（可定义为自变量）在一定范围内变化时，对应自变量的每一个取值，计算出电路中的各直流偏压值（可定义为输出变量），并可以应用Probe功能观察输出变量的特性曲线。
例对图1所示电路作直流扫描分析图1（1）绘图应用OrCAD/Capture软件绘制好的电路图如图2所示。
图2（2）确定分析类型及设置分析参数a) Simulation Setting（分析类型及参数设置对话框）的进入•执行菜单命令PSpice/New Simulation Profile，或点击工具按钮，屏幕上弹出New Simulation（新的仿真项目设置对话框）。
如图3所示。
图3•在Name文本框中键入该仿真项目的名字，点击Create按钮，即可进入Simulation Settings （分析类型及参数设置对话框），如图4所示。
图4b）仿真分析类型分析参数的设置图2所示直流分压电路的仿真类型及参数设置如下（见图4）：•Analysis type下拉菜单选中“DC Sweep”；•Options下拉菜单选中“Primary Sweep”；•Sweep variable项选中“Voltage source”，并在Name栏键入“V1”；•Sweep type项选中“Linear”，并在Start栏键入“0”、End栏键入“10”及Increment栏键入“1”。
以上各项填完之后，按确定按钮，即可完成仿真分析类型及分析参数的设置。
另外，如果要修改电路的分析类型或分析参数，可执行菜单命令PSpice/Edit Simulation Profile，或点击工具按钮，在弹出的对话框中作相应修改。
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混合电路仿真
15
项目管理显示
16
层次结构
17
3 环境设置
属性设置菜单
18
图纸大小菜单
19
参考网格设置
20
属性选项菜单
21
设计样式选项
22
4 第一张电路图
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30
31
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36
37
38
39
40
习题
绘制如下电路
CMOS差动放大电路 OP-Amp全波整流电路 OP-Amp低通滤波电路 TTL IC 的脉冲产生电路 IC 555 脉冲波发生电路
Graphic &Packing
59
Graphic &Packing
60ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
电路效果
61
User Properties
62
5.5 元件显示属性
显示控制
63
5.6 网络别名
设置网络别名
64
网络别名窗体
65
添加网络别名
66
左键双击带有 别名的连线
67
5.7 绘制总线BUS
绘制总线
68
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；
1.3PSpice的仿真分析
偏压点分析 直流分析 直流灵敏度分析 小信号直流转移分析 基本分析 交流分析 时域信号分析 温度分析 参数分析 高级分析 蒙地卡罗分析 灵敏度/最差情况分析
5
直流扫描分析
交流扫描分析 暂态分析
噪声分析 傅立叶分析
1.4 OrCAD应用术语
利用OrCAD／PSpiceA／D仿真技术——对连续可调等幅移相器电路进行仿真分析
（ｈ ｅｅｒｈＩｓ ｔｔ， ｎ ａ ５ ０ ７ Ｃ ｉａ Ｔ ｅ １ Ｒ ｓａｃ ｔｕｅ Ｈａｄ ｎ０ ６ ２ ， ｈｎ ） ７ ８ ｎｉ
Ａｂｓｒ ｃ ：Ａ ｉｃ ｉ ｆｃ ｎｓａ ｔａ ｌｔ ｄｅｐ ｓ ｈ ｆｉ ｇ ｗａ ｒ ｗｎ ｗｉｈ ｔ ｅ Ｏｒ ｔａ ｔ ｃｒ ｕ ｔｏ ｏ ｔ ｎ — ｍｐ ｉｕ ｈａ ｅ ｓ ｉｔｎ ｓｄ ａ ｔ ｈ ＣＡＤ／ ＰＳｐ ｃ ｏｆｗａ ｅ ａ ｄ ｉｅｓ ｔ ｒ ｎ ｔ ｅ ｍｕ ａ ｅ ｎｓａ ｔ ｎ ｏ ｌ ａ ｄ ｉｓｒ ｓ ｔｗａ ａｙｚ ｄ ｔ ｈ ｈ ｎ ｅ ｌ ｔｄ ｉ ｔ ｎ ａ ｅ ｕｓｙ， ｎ ｔ ｅ ｕｌ ｓａ ｌ ｅ ｏ ｓ ｏｗ ｏ ｒｕｌ ｕ ｃ ｉ ｎ ｆｔ ｅｓ ｆｗａ ｅ ｎ ｐ ｗｅ ｆ ｎ ｔｏ ｓｏ ｏ ｔ ｒ ． ｆ ｈ Ｋｅ ｗｏ ｄｓ ｙ ｒ ：Ｐｓ ｉ ｅ Ｐｈ ｓ ｈ ｆｉ ｇ， ＣＡＤ ｐ ｃ ， ａ ｅｓ ｉ ｎ Ｏｒ ｔ
１ Ｏ Ｃ Ｄ Ｐ ｐ ｒＡ ／ Ｓ ｅ在简单 的等幅移相 电路 中的 ｉ ｃ
应 用
维普资讯
２０ ０６年增 刊
１ １ 原理 图 ．
利用 Ｏｒ ＡＤ Ｐ ｐｃ ／ Ｃ ／Ｓ ｉ Ａ Ｄ仿 真技 术 ｅ
・ ３ ５ ・
化 而变 化． 其超 前相位 多少 由 Ｒ Ｃ值决 定 。
仿 真 之 前 必 须 先 建 立 仿 真 参 数 设 置文 件 ， 点击 Ｐ ｐ ｃ ／ ｅ ｉ ｕ ａ ｉｎ Ｐ ｏ ｉ ｅ Ｓ ｉｅ Ｎ ｗ Ｓ ｍ ｌ ｔ ｏ ｒ ｆ ，新建仿 真 参数 设 ｌ
０ Ｃ Ｄ Ｃ ｐ ｕ ｅ Ｌ ｂ ａ ｙ Ｐ ｐ 子 目录 中 的元 件 库 ｒ Ａ ／ａ ｔｒ ／ ｉｒｒ ／ ｓ ｉｅ ｃ
[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。
【教程】PSpice的4种基本仿真分析详解
【教程】PSpice的4种基本仿真分析详解PSpice A/D将直流工作点分析、直流扫描分析、交流扫描分析和瞬态TRAN分析作为4种基本分析类型，每一种电路的模拟分析只能包括上述4种基本分析类型中的一种，但可以同时包括参数分析、蒙特卡罗分析、及温度特性分析等其他类型的分析，现对4种基本分析类型简介如下。
1. 直流扫描分析（DC Sweep）直流扫描分析的适用范围：当电路中某一参数（可定义为自变量）在一定范围内变化时，对应自变量的每一个取值，计算出电路中的各直流偏压值（可定义为输出变量），并可以应用Probe功能观察输出变量的特性曲线。
例对图1所示电路作直流扫描分析图1（1）绘图应用OrCAD/Capture软件绘制好的电路图如图2所示。
图2（2）确定分析类型及设置分析参数a) Simulation Setting（分析类型及参数设置对话框）的进入•执行菜单命令PSpice/New Simulation Profile，或点击工具按钮，屏幕上弹出New Simulation（新的仿真项目设置对话框）。
如图3所示。
图3•在Name文本框中键入该仿真项目的名字，点击Create按钮，即可进入Simulation Settings（分析类型及参数设置对话框），如图4所示。
图4b）仿真分析类型分析参数的设置图2所示直流分压电路的仿真类型及参数设置如下（见图4）：•Analysis type下拉菜单选中“DC Sweep”；•Options下拉菜单选中“Primary Sweep”；•Sweep variable项选中“Voltage source”，并在Name栏键入“V1”；•Sweep type项选中“Linear”，并在Start栏键入“0”、End栏键入“10”及Increment栏键入“1”。
以上各项填完之后，按确定按钮，即可完成仿真分析类型及分析参数的设置。
另外，如果要修改电路的分析类型或分析参数，可执行菜单命令PSpice/Edit Simulation Profile，或点击工具按钮，在弹出的对话框中作相应修改。
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。
CadenceOrCADPSpice10高级分析功能之三蒙特卡诺分析
运行Monte Carlo分析
选择执行Run/Start Monte Carlo子命令即进行Monte Carlo分析， 并在Monte Carlo窗口中通过曲线和数据表格显示分析结果
PSpice A/D中Monte Carlo分析结果的显示情况：
20 P e r c e n t 10
0
85
90
查阅Monte Carlo分析结果原始数据
Monte Carlo分析结果原始数据的排序
查阅分析过程中每次采用的元器件参数值
选择执行View/Log File / Monte Carlo命令，屏幕上将以文 本格式显示出Monte Carlo分析过程中每一次模拟仿真采用的 元器件参数值。
查阅分析过程中每次采用的元器件参数值
Monte Carlo分析
(1) 无源元件的容差参数和分布参数
设置容差参数的简单方法是采用元器件符号VARIABLES。
Monte Carlo分析
(1) 无源元件的容差参数和分布参数 无源元件值的分散性用属性参数“DIST”描述。
Monte Carlo分析
(1) 无源元件的容差参数和分布参数 无源元件值的分散性用属性参数“DIST”描述。
Monte Carlo分析
1. 蒙托卡诺分析（Monte Carlo分析，MC分析）：根据生 产中实际采用的元器件参数精度和元器件值分布规律，模 拟分析电路产品的电特性分散变化规律。 2. 成品率分析：通过MC分析得到电路特性的分散情况后， 再与电路特性的规范值要求相比较，就可以得到满足规范 要求的电路所占的比例，这也就是成品率。因此MC分析又 称为成品率分析。 3. 可制造性设计：如果MC分析预测的成品率偏低，说明 设计方案不符合大批量生产要求。这时，设计人员可以根 据对生产成品率的要求，调整元器件参数和/或元器件参数 的精度要求，进一步改进电路设计，使其满足“可制造性 （Manufaturability）”的要求。因此MC分析在可制造性 设计中也起到很大的作用。
Pspice仿真
特别注意！ ● 可变电阻: VALUE=100K，SET=0.5 ● VSIN信号源：AC=30mv、VOEF=0v、
FREQ=1kHz、VAMPL=30mv。
● 三极管参数设置方法1：
选择菜单Edit/Pspice Model ； 改参数 bf 为140，保存。
四、 设置仿真分析类型（Pspice/New Simulation）
限幅区对应的VC、Vid值 （5）测量Rid、AVD、AVC 及KCMR （6）对Rid、AVD、KCMR 进行误差分析
四、实验要求
3、BJT特性曲线仿真（选做P55） （1）验证BJT输出特性曲线 （2）验证BJT输入特性曲线
实验要求见P52.
四、验收
• 采用word文档形式 • 将电路图、波形、曲线等结果复制到报
求解输出阻抗
• 修改电路：
–号令源VsV=S0，IN信(40号0m源v短) 路，取掉负载RL，外加一个信
• 其他步骤与“输入电阻的频率响应”分析相同 • Ro – V(Vo)/I(Vs)
仿真结束!
四、实验要求
1、单管共射电路设计（P88） （1）在Schematics中画出已设计好的电路电路图 （2）测量静态工作点：IB、IC、VBE、VCE （out文件） （3）观测输入、输出电压波形，并计算电压增益Av （4）观测幅频响应曲线：db(V(Vo)/V(Vs:+))
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前的复选框。
电路的直流偏置状态可以直接显示在Schematics绘图编辑器的当
前编辑的电路原理图的窗口中。
图2 与基本偏置点分析相关的选项
与基本偏置点分析相关选项的设置窗口
2、瞬态分析(Bias Point)
瞬态分析是指在给定输入激励信号的作用下通过电路的模拟仿 真来计算电路输出端的瞬态响应。
瞬态分析是一种非线性时域分析，它可以在给定激励信号的情 况下，计算电路的时域响应。瞬态分析时，电路的初始状态可由 用户自行指定。如果用户不指定，则程序自动进行直流分析，用 直流解作为电路的初始状态。
交流扫描分析是一种线性频域分析。程序首先计算电路的直流 工作点，以确定电路中非线性器件的线性变化模型参数，然后在 用户指定的频率范围内，对此线性化电路进行频率扫描分析。交 流分析能够计算电路的幅频和相频响应，或频域传输函数。
交流分析用于分析电路的频率响应，包括u-f特性和-f的特性。 由于自变量是频率，所以交流分析又称为频域分析。它是在一定 的频率范围内计算电路的响应。如果电路中包含非线性元器件， 在计算频率响应之前就应得到此元件的小信号参数。在得到频率 响应(交流分析)之前，PSpice先确定元件的小信号参数。
分析类型
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)
.TRAN Tstep Tstop [TStart Tmax] [UIC]
瞬态分析 傅里叶分析
瞬态分析的参数设置对话框
参数名 Print Step Final Time No-Print Delay Step Ceiling Detailed Bias Pt. Skip intial transient solution Enable Fourier
扫 描 方 式
参数名 Voltage Soure
Temperater Current Soure Model Parameter
Global Parameter
Linear Octave Decade Value List
电压源 温度 电流源 模型参数
说明
全局参数
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 数量级扫描，扫描变量按以10为底的对数规律增长
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
傅里叶分析
用于指定傅里叶分析时要计算到多 少次谐波
傅里叶分析
用于确定对其进行傅里叶分析的输 出变量名
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。
直流扫描分析和噪声分析的参数
交 流 扫 描 分 析 和 噪 声 分 析 举 例 ： 交 流 分 析 的 扫 描 频 率 从 1Hz 到 1GHz，采用10倍频增量进行递增，每倍频采样点101。噪声分析 的输出节点伪out1，等效噪声源的输入源为V1，每隔5个频率采 样点输出一次噪声分析结果。
5、参数扫描分析(Parametric Sweep)
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。
在下图所示的Analysis Setup对话框中与基本偏置点分析相关 的选项有6种，如图所示。
要进行基本偏置点分析需要选中
扫描 方式
扫描 参数
噪声 分析
参数名
Linear Octave Decade Pts/Decade Start Freq End Freq Noise Enabled Output Voltage
I/V Interval
说明
参数以线性变化 参数以8倍率增量变化 参数以10倍率增量变化 以对数变化时倍频的采样点 频率参数线性变化或以对数变化时分析的启始点 频率参数线性变化或以对数变化时分析的终止点 在交流分析的同时是否进行噪声分析 选定的输出节点 选定的等效输入噪声源的位置 输出结果的点频间隔
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。
VOFF=0 VAMPL=0.1V FREQ=5MEG
直流扫描分析参数设置
ห้องสมุดไป่ตู้
直流扫描分析仿真结果
4、交流扫描分析和噪声分析(AC
Sweep and Noise Analysis)
瞬态分析是计算电路的时域响应，它与直流分析不同。直流分 析中，电路的初始值不影响电路的工作点；瞬态分析中，电路节 点的初始值要参加非线性器件偏置点和小信号参数的运算，电容、 电感的初始值作为电路电源器件来考虑。
瞬态分析指令如下：
① .IC 设置瞬态分析的初始值 ② .TRAN 瞬态分析指令
.IC语句格式: .IC V(1)=V1 V(2)=V2 … V(N)=Vn .TRAN语句格式:
蒙特卡罗分析三在考虑到器件参数存在容差的情况下，分析电 路特性随器件容差的变化情况。应该说，这种分析接近电路的实 际情况。因为器件总存在容差，并且不同批次的元器件参数也总 存在偏差。
蒙特卡罗分析与最坏情况分析的参数设置
灵敏度分析中，电感视为短路，电容视为开路。
直流灵敏度分析的参数设置
8、蒙特卡罗分析与最坏情况分析
(Conte Carlo/Worst Case)
蒙特卡罗分析就是一种统计模拟方法，它在给定电路元器件参 数容差的统计分布规律的情况下，用一组组伪随机数求元器件参 数的随机抽样序列，对这些随机抽样的电路进行直流、交流和瞬 态分析，并通过多次分析结果估算出电路性能的统计分布规律。
用户选择进行交流分析时，必须确保电路原理图中已经具备交 流激励源。产生AC激励源可以通过从元器件库source.lib文件中调 用VAC或IAC激励源，或者在已有的激励源如VSIN的属性中加入 属性“AC”，并输入它的幅值。
交流扫描方式 噪声分析
扫描参数
交流扫描分析和噪声分析的参数设置对话框
类别
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。
温度分析的参数设置
7、灵敏度分析(Sensitivity)
灵敏度分析是计算电路的输出变量对电路中元器件参数的敏感 程度。换句话说，灵敏度分析是在工作点附近将所有元件线性化 后，计算各器件对直流工作点的敏感程度(即影响量)。在PSpice 中只有直流灵敏度分析，它是一种小信号微分灵敏度。
灵敏度分析的作用就是定量分析、比较电路特性对每个电路元 器件参数的灵敏程度。 PSpice中的直流灵敏度分析的作用是分析 指定的节点电压对电路中电阻、二极管、双极晶体管、独立电压 源和独立电流源、电压控制开关和电流控制开关共5类元器件参 数的灵敏度，并将计算结果自动存入.OUT输出文件中。
Center Frequency
Num of harmonics
Output Vars
类别 瞬态分析 瞬态分析 瞬态分析 瞬态分析 瞬态分析
说明 时间计算间隔 瞬态分析终止时间 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 是否进行基本工作点运算
傅里叶分析 启用傅里叶分析
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。
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
参数扫描分析是可以对电路中某一元器件的参数值进行扫描， 观察它对电路特性的影响，然后确定该元器件取什么值时电路性 能最好，这方便了电路的设计。
参数扫描分析的参数设置
6、温度分析(Temperature Sweep)
温度分析就是分析计算电路在特定温度下的电路特性。在分析 仿真过程中不断地指定工作温度，然后对电路进行直流分析、瞬 态分析等，观察电路对温度的适应性能。