04-Pspice仿真的高级应用.
PSPICE电路仿真与应用5
电容模型参数
例:CLOAD 1 11 ACAP 5PF IC=1.5V .MODEL ACAP CAP (C=1 + VC1=0.002 VC2=0.02 TC1=0.02 + TC2=0.005) ) 电容值与电压和温度的关系为: 电容值与电压和温度的关系为: Cnew=Value*C* [1+Vc1*V+Vc2*V2] *[1+Tc1*(T-T0)+Tc2*(T2
每种类型的元器件有自己的一套参数。 每种类型的元器件有自己的一套参数。给定模 型类别后, 型类别后,模型参数值由括号内参数表中的参 数值来给出。 数值来给出。
对各种元器件, 对各种元器件,程序中给定了一组模型参数的隐含 值。 用户可根据对器件的了解及实际需要, 用户可根据对器件的了解及实际需要,自己定义一 些关键的模型参数值或全部参数值。 些关键的模型参数值或全部参数值。末给定的参数 名和值就由程序中的隐含值代替。 名和值就由程序中的隐含值代替。 调用生产厂家模型参数库中的元器件模型参数。 调用生产厂家模型参数库中的元器件模型参数。
5.1 集成电路芯片中的元器件
空气桥
5.2 模型定义语句
模型定义语句
.MODEL MNAME TYPE (P1=VAL1 +P2=VAL2 P3=VAL3…. Pn=VALn) <DEV=val> <LOT=val> 该语句可指定一个或多个器件使用的一 组模型参数。 组模型参数。 MNAME是模型名,由用户自行确定, 是模型名, 是模型名 由用户自行确定, 它和器件描述语句中的模型名应相同。 它和器件描述语句中的模型名应相同。 TYPE为元器件模型类型关键字,必须按 为元器件模型类型关键字, 为元器件模型类型关键字 规定选取。 规定选取。
pspice电路仿真设计
随着电子设计自动化(EDA)的兴起,PSPICE逐渐 成为主流的电路仿真软件。
2000年代至今PSPICE断更新升级,支持更多复杂电路和高级功 能。
PSPICE的主要功能
电路图绘制与编辑
提供丰富的元件库和绘图工具 ,方便用户绘制电路图。
电路仿真与分析
支持多种仿真和分析功能,如 直流分析、交流分析、瞬态分 析等。
设置仿真精度
调整仿真精度,以获得更准确的仿真结果。
设置初始条件
为电路元件设置初始状态,以便进行仿真计 算。
电路仿真的基本步骤
建立电路模型
根据电路原理图,使用PSPICE软件建立相应 的电路模型。
定义元件参数
为电路元件设置合适的参数值,确保仿真结 果的准确性。
运行仿真
启动仿真计算,观察仿真波形和数据,分析 电路性能。
用于嵌入式系统的电路设计和仿真,如微控制器、DSP等。
科研与教育
广泛应用于科研机构和高校,作为电子工程学科的教学和实验工具。
02
PSPICE电路设计基础
电路元件的选取与参数设置
电阻
根据电路需求选择适当的电阻值和功率,设 置合适的电阻精度。
电感
根据工作频率、电流和磁芯材料等参数选择 合适的电感值和额定电流。
时序逻辑电路
02
设计一个同步计数器,通过PSPICE验证其时序行为和性能指标。
微处理器模型
03
使用PSPICE建立微处理器的电路模型,进行功能仿真和性能预
测。
混合信号仿真案例
ADC/DAC仿真
设计一个模数转换器和数模转换 器,利用PSPICE分析其性能和相 互影响。
数字通信系统
设计一个简单的数字通信系统, 包括调制解调器和信道模拟,通 过PSPICE进行系统级仿真和分析。
基于PSpice的开关电源设计与仿真_
基于PSpice的开关电源设计与仿真_开关电源是一种高效率的电源系统,能将输入电压转换为稳定的输出电压。
它由不同的电子元件和模块组成,如开关管、反馈控制电路、滤波电容等。
为了确保开关电源的性能,设计和仿真是非常重要的步骤。
在本文中,我们将介绍如何使用PSpice进行开关电源的设计和仿真。
首先,我们需要了解开关电源的基本原理和要求。
开关电源通常由一个开关管和一个输出滤波电容组成。
通过周期性地开关开关管,可以实现输入电压的转换。
为了达到稳定的输出电压,需要反馈控制电路来监测输出电压,并根据需要调节开关管的开关频率和占空比。
在设计开关电源之前,需要确定以下参数:1.输入电压范围:开关电源能够接受的输入电压范围。
2.输出电压:需要得到的稳定输出电压。
3.输出电流:需要保持的输出电流水平。
4.开关频率:开关管的开关频率。
5.开关管和输出滤波电容的评估:选择适合的开关管和输出滤波电容。
6.反馈控制电路:确定适当的反馈控制电路。
接下来,我们将使用PSpice进行开关电源的设计和仿真。
2.设计反馈控制电路并将其与开关电源原理图连接。
可以选择使用比较器、反馈电阻等。
3.设置合适的仿真参数,例如输入电压范围、输出电压、输出电流等。
4.运行仿真,观察开关电源的性能。
可以检查输出电压是否稳定,开关管和滤波电容的工作状态等。
在仿真过程中,您可以通过修改参数和测试不同的设计选择,以获得最佳的开关电源性能。
还可以进行波形分析和参数优化,以确保开关电源在各种工作条件下都能正常工作。
总结起来,基于PSpice的开关电源设计和仿真是一项重要任务。
通过使用PSpice软件,我们可以在设计和测试阶段进行快速和准确的电路仿真。
这有助于我们更好地理解和优化开关电源的性能,并确保其在实际应用中能够稳定工作。
PSpice仿真软件使用指南说明书
April 2016© 2013Cadence Design Systems, Inc. All rights reserved.Portions © Apache Software Foundation, Sun Microsystems, Free Software Foundation, Inc., Regents of the University of California, Massachusetts Institute of T echnology, University of Florida. Used by permission. Printed in the United States of America.Cadence Design Systems, Inc. (Cadence), 2655 Seely Ave., San Jose, CA 95134, USA.Product PSpice contains technology licensed from, and copyrighted by: Apache Software Foundation, 1901 Munsey Drive Forest Hill, MD 21050, USA © 2000-2005,Apache Software Foundation. Sun Microsystems, 4150 Network Circle, Santa Clara, CA 95054 USA © 1994-2007, Sun Microsystems, Inc. Free Software Foundation, 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA © 1989, 1991, Free Software Foundation, Inc. Regents of the University of California, Sun Microsystems, Inc., Scriptics Corporation, © 2001, Regents of the University of California. Daniel Stenberg, © 1996 - 2006, Daniel Stenberg. UMFPACK ©2005,TimothyA.Davis,UniversityofFlorida,(**************.edu).KenMartin,WillSchroeder,Bill Lorensen © 1993-2002, Ken Martin, Will Schroeder, Bill Lorensen. Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Avenue, Cambridge, Massachusetts, USA © 2003, the Board of Trustees of Massachusetts Institute of Technology. All rights reserved.Trademarks: Trademarks and service marks of Cadence Design Systems, Inc. contained in this document are attributed to Cadence with the appropriate symbol. 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. . 23 What this user’s guide covers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 PSpice overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Add-on options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 PSpice Smoke Option . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 PSpice Advanced Optimizer Option . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 PSpice Advanced Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 SLPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 If you don’t have the standard PSpice A/D package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Comparison of the different versions of PSpice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 If you have PSpice Lite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Minimum hardware requirements for running PSpice: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 PSpice Samples and T utorials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Part one: Simulation primer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 1Things you need to know . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Chapter overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 What is PSpice? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Analyses you can run with PSpice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Basic analyses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Advanced multi-run analyses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Analyzing waveforms with PSpice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 What is waveform analysis? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Using PSpice with other programs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Using design entry tools to prepare for simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47What is the PSpice Stimulus Editor? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 What is the PSpice Model Editor? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Files needed for simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Files that design entry tool generates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Other files that you can configure for simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Files that PSpice generates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Directory structure for analog projects in Capture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 How are files configured at the design level maintained in the directory structure for analog projects? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 How are files configured at the profile level maintained in the new directory structure for analog projects? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 What happens when I convert an analog project that uses a design from another project or from another location? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 What should I do if the schematic for a converted analog project uses FILESTIM n parts from the SOURCE library? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Design Entry HDL libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 Reference Libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Local libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 PSpice model libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 The cds.lib file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Encrypting PSpice Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Using PSpiceEnc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 Using Model Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 722Simulation examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Chapter overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Example circuit creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 Using Capture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 Using Design Entry HDL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 Using Design T emplates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 Finding out more about setting up your design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Running PSpice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Performing a bias point analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 Using the simulation output file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Finding out more about bias point calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99DC sweep analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Setting up and running a DC sweep analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Displaying DC analysis results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 Finding out more about DC sweep analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 T ransient analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Finding out more about transient analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 AC sweep analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Setting up and running an AC sweep analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 AC sweep analysis results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 Finding out more about AC sweep and noise analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 Parametric analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 Setting up and running the parametric analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 Analyzing waveform families . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 Finding out more about parametric analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 Performance analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 Finding out more about performance analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136Part two: Design entry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1383Preparing a design for simulation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 Chapter overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 Checklist for simulation setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 T ypical simulation setup steps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 Advanced design entry and simulation setup steps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 When netlisting fails or the simulation does not start . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 Using parts that you can simulate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 Vendor-supplied parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 Passive parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 Breakout parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 Behavioral parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 Simulating asymmetric parts in PSpice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 Simulating homogenous parts in PSpice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 Specifying values for part properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 Using global parameters and expressions for values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158Global parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 Defining power supplies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 For the analog portion of your circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 For A/D interfaces in mixed-signal circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 Defining stimuli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 Analog stimuli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 Digital stimuli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 Things to watch for . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 Unmodeled parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 Unconfigured model, stimulus, or include files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 Unmodeled pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 Missing ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 Missing DC path to ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1854Creating and editing models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 Chapter overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 What are models? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 How are models organized? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 Model libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 Model library configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 Global vs. design vs. profile models and libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 Nested model libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 PSpice-provided models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 Model library data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 Device characteristic curves-based models vs. Template-based models . . . . . . . . 195 T ools to create and edit models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 Ways to create and edit models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 Using the Model Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 Ways to use the Model Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 Running the Model Editor alone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 Starting the Model Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 Creating models using the Model Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 Creating models based on device characteristic curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203Creating models based on PSpice templates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 Importing an existing model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 Enabling and disabling automatic part creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 Running the Model Editor from the schematic editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 Model creation examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 Example: Creating a PSpice model based on device characteristic curves . . . . . . . 219 Example: Creating template-based PSpice model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 Editing model text . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234 Example: editing a Q2N2222 instance model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 Using the Create Subcircuit Format Netlist command (Capture only) . . . . . . . . . . . . . . 237 Changing the model reference to an existing model definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 Reusing instance models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240 Reusing instance models in the same schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 Making instance models available to all designs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 Configuring model libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243 The Configuration Files tab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244 How PSpice uses model libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 Adding model libraries to the configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 Changing the model library scope from profile to design, profile to global, design to global and vice versa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 Changing model library search order . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 Changing the library search path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252 Handling smoke information using the Model Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 Adding smoke information to PSpice models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 Creating template-based PSpice models with smoke information . . . . . . . . . . . . . . 256 Using the Model Editor to edit smoke information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256 Examples: Smoke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 Adding smoke information to the D1 diode model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 Adding smoke information to the OPA_LOCAL operational amplifier model . . . . . . 259 Smoke parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 Diode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261 Bipolar Junction Transistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 Magnetic Core . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264 Ins Gate Bipolar T ransistor (IGBT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264 Junction FET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266 Operational Amplifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268MOSFET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 Voltage Regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271 Darlington T ransistor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2735Creating parts for models. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 Chapter overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 What’s different about parts used for simulation? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276 Ways to create parts for models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 Preparing your models for part creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279 Starting the Model Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 Using the Model Editor to create parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281 Batch mode of part creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281 Interactive mode of part creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281 Creating Design Entry T ool parts for all models in a library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282 Using batch mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282 Using interactive mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284 Setting up automatic part creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289 Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290 Creating parts in the batch mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290 Creating parts using interactive mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296 Basing new parts on a custom set of parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 Editing part graphics (Capture only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 How Capture places parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 Defining grid spacing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304 Attaching models to parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306 MODEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306 Defining part properties needed for simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308 PSPICETEMPLATE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 IO_LEVEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319 MNTYMXDL Y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 PSPICEDEFAULTNET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3216Analog behavioral modeling. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323 Chapter overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323 Overview of analog behavioral modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324 The ABM part library file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325 Placing and specifying ABM parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326 Net names and device names in ABM expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326 Forcing the use of a global definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327 ABM part templates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328 Control system parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329 Basic components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332 Limiters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333 Chebyshev filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334 Integrator and differentiator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338 T able look-up parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339 Laplace transform part . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344 Math functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348 ABM expression parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349 An instantaneous device example: modeling a triode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353 PSpice-equivalent parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356 Implementation of PSpice-equivalent parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357 Modeling mathematical or instantaneous relationships . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358 Lookup tables (ET ABLE and GT ABLE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362 Frequency-domain device models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364 Laplace transforms (LAPLACE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364 Frequency response tables (EFREQ and GFREQ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366 Cautions and recommendations for simulation and analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 Instantaneous device modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 Frequency-domain parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370 Laplace transforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370 T rading off computer resources for accuracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374 Basic controlled sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375 Creating custom ABM parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375。
PSPICE电路仿真与应用4.1
4.1 直流分析相关的点命令
.OP 直流工作点分析 .DC 直流扫描分析 .TF (直流)传输函数计算 .SENS 灵敏度分析 .NODSET 节点电压设置
.OP 直流工作点分析
.DC 语句举例
.DC IB 5mA -2mA 0.2mA .DC Vce -0.25 5 0.25 IB 0mA 1mA 100uA .DC RES RMOD(R) 0.7 1.3 0.1 .DC PARAM VSUPPLY 7.5 15 0.5
.DC直流扫描分析举例
R2 DC SWEEP VI 1 0 15 R1 1 2 1K R2 2 3 RMOD 100 R3 3 0 1K .MODEL RMOD RES (R=10) .DC VI 0 10 1 RES RMOD (R) 1 10 2 .PROBE .END
n 1
.FOUR 傅立叶分析
语句格式和参数设置: .FOUR FREQ V1<V2 V3…..> 其中FREQ是基频, V1<V2 V3…..>是要求分 析的输出变量(节点电压)。 例: .FOUR 100K V(5) 为了得到最高的精度,应把瞬态分析中的TMAX 定为PERIOD/100。对高Q值电路,TMAX可更小 一些。PERIOD为信号周期
功能
此语句计算并打印出电路的直流工作点,此 时电路中所有电感短路,电容开路。 在瞬态和交流分析前,PSpice程序将自动进 行直流工作点分析,以确定瞬态分析的初始 条件和交流小信号分析时非线性器件的线性 化小信号模型参数。 .OP
PSpice使用教程
用于分析电路的频率响应和交流性能参数。
模拟分析类型
03
参数扫描分析可以应用于直流分析、交流分析和瞬态分析等模拟类型。
01
参数扫描分析是一种用于研究电路性能对电路元件参数变化的敏感性的方法。
02
通过在一定范围内扫描参数值,可以观察电路性能的变化,从而优化电路设计。
参数扫描分析
1
2
3
噪声分析是一种用于研究电路中噪声源及其对电路性能影响的模拟方法。
PSPICE常见问题与解决方案
A
B
C
D
如何解决仿真错误
错误信息查看
首先需要仔细查看仿真错误信息,了解错误类型和原因。
参数设置检查
检查仿真参数设置是否合理,如仿真时间、步长等。
电路图检查
检查电路图的连接是否正确,元件值是否设置正确,以及元件的封装形式是否符合要求。
软件版本兼容性
确保使用的PSPICE软件版本与电路设计兼容。
在PSPICE界面右上角点击“关闭”按钮,或者选择“文件”菜单中的“退出”选项来退出PSPICE。
启动与退出PSPICE
包含文件、编辑、查看、项目等常用命令。
菜单栏
PSPICE界面介绍
提供常用命令的快捷方式。
工具栏
用于绘制和编辑电路图。
电路图编辑区
显示当前选中元件或电路的属性。
属性窗口
包含各种元件供选择。
通过噪声分析,可以确定电路中噪声的主要来源,并优化电路设计以减小噪声影响。
噪声分析可以应用于交流分析和瞬态分析等模拟类型。
噪声分析
温度分析
01
温度分析是一种用于研究电路性能随温度变化的模拟方法。
02
通过温度分析,可以了解电路在不同温度下的性能表现,并优化电路设计以适应不同的工作温度范围。
Pspice在电子技术中的应用
Pspice在模拟电子电路中的应用一、实验目的学习Pspice电路仿真软件的基本应用,掌握直流静态工作点分析法、瞬态特性分析法和交流扫描分析法等基本方法。
二、任务要求1.完成晶体管单级放大器原理图的绘制及元器件参数设置2.检查电路中各节点电压和各支路电流,按设计要求调整静态工作点3.观察输入和输出电压波形,并测量电压放大倍数4.通过改变静态工作点,观察饱和失真和截止失真5.测量放大器的输入电阻6.测量放大器的输出电阻7.仿真分析电路的频率特性,并测量放大器的下限截止频率和上限截止频率8.观察放大器的相频特性曲线三、实验步骤1.绘制原理图及元器件参数设置1)打开并绘制新的电路图:双击桌面Capture CIS图标,即可进入orCAD主界面,如图2.5.1所示。
图2.5.1图2.5.22)在创建新的绘图页之前,必须先建立一个新项目。
选中上图2.5.1 File\new\project功能,调出new project对话框,如图2.5.2所示,在name 栏输入项目名。
注意,使用Pspice仿真,必须选择Create a new Project Using栏目对话框中第一项(Analog or Mixed-Signal Circuit),并在location栏输入存盘路径(F驱动器)及文件夹名(请输入本人学号)。
图2.5.33)单击确定就可进入绘图区,加入所需要的库文件后,就可以进行原理图编辑,本次仿真实验所用到的元器件如图2.5.3所示。
4)元件选取及参数设置●三极管在BIPOLAR库中,元件名称:Q2N2222参数设置方法:激活三极管,打开Eidt\pspice model文本框,修改电流放大系数Bf=100(默认值为255.9),修改Vje=0.7V(默认值为0.75V),修改基区电阻Rb= 300(默认值为10)。
修改完成后,存盘退出。
其它的参数不要随意修改,避免仿真时出错。
●电位器在BREAKOUT库中,元件名称:POT参数设置方法:用鼠标双击电位器,打开设置参数对话框,修改Value为100K(默认值为1K),通过设置set选项,可实现电位器的阻值调节(默认值为0.5)。
PSPICE仿真软件在电路设计中的应用
图 3 瞬态特性分析和傅里叶分析参数设置
图 4 Probe 模块显示信号波形
3 . 4 傅里叶分析(F o u r i e r A n a l y s i s ) 傅里叶分析的作用是在瞬态分析完成后,通过傅里叶积分,计算瞬态分析输出结果波形的
直流、基波和各次谐波分量。因此,只有在瞬态分析以后才能进行傅里叶分析。傅里叶分析参 数设置如图 3 所示,Center 指定傅里叶分析中采用的基波频率,Number of harmonics 确定傅里 叶分析时要计算到多少次谐波,Output 确定傅里叶分析的输出变量名。本例的 OUT 端信号的 傅里叶分析结果如下: - 48 -
($N_0002) 3.3333
($N_0003) 5.0000
($N_0004) 5.0000
($N_0005) 5.0000
(X_X1.qb) 500.0E-06
(X_X1.botm) 1.6667
DGTL NODE:STATE DGTL NODE:STATE DGTL NODE:STATE DGTL NODE:STATE
1.260E+02
7 2.800E+04 1.397E-02
4.635E-03 1.440E+01
1.152E+02
8 3.200E+04 3.833E-01
1.271E-01 -1.764E+02
-7.560E+01
9 3.600E+04 1.382E-01
4.582E-02 -7.200E+00
9.360E+01
TOTAL HARMONIC DISTORTION = 4.631439E+01 PERCENT
PSPICE仿真软件的应用
PSPICE仿真软件的应⽤第六章PSpice仿真软件的应⽤§6-1 SPICE的起源SPICE 程序的全名为Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis,顾名思义它是为了执⾏⽇益庞⼤⽽复杂的集成电路( Integrated Circuit IC)的仿真⼯作⽽发展出来的。
最早它是由美国加州柏克莱⼤学发展出来的,并⼤⼒推⼴⾄各校园及企业中。
在⽬前个⼈电脑上使⽤的商⽤电路仿真软件中,以PSpice A/D系列最受⼈欢迎。
它是1984年MicroSim公司依SPICE2标准所发展出来,可在IBM及其兼容电脑上执⾏的SPICE程序。
因为PSpice A/D程序集成了模拟与数字仿真运算法,所以它不只可以仿真纯模拟电路或纯数字电路,更可以⾮常有效率地并完善地仿真模拟加数字的混合电路。
历年来经过多次改版,以其强⼤的功能及⾼度的集成性⽽成为现今个⼈电脑上最受欢迎的电路仿真软件。
§6-2 OrCAD PSpice的特点1、集成性⾼在OrCAD的集成环境内,从调⽤电路绘制程序Capture CIS在视窗环境下完成电路图的制作及分析设置,到调⽤电路仿真程序PSpice完成仿真与观测结果,再到印刷电路板设计Layout Plus或可编程逻辑元件设计Express 整个操作步骤完全⼀⽓呵成。
⽤户不需要四处切换⼯作环境,可以省却不少⿇烦。
2、完整的Probe观测功能在观测仿真结果⽅⾯,OrCAD PSpice提供了⼀个Probe程序来协助⽤户快速⽽精准地观察电路特性,另外它也提供了软件测量的功能,可以测量出各式各样基本与衍⽣的电路特性数据,让⽤户能够轻易地判断出电路是否合乎要求。
必要时,⽤户可以让PSpice显⽰出⼀些由记录数据所衍⽣出来的波形数据,譬如波特图、相位边限、迟滞图、上升时间等等。
另外,⽆论是光标功能、分割画⾯以显⽰多个输出波形、放⼤或缩⼩显⽰的波形、切换x轴和Y轴的变量、标注⽂字等等功能,PSpice均能完成如曲线跟踪仪(Curve Tracer)、⽰波器( Oscilloscope )、⽹络分析仪(Network Analyzer)、频谱分析仪(Spectrum Analyzer ) 、逻辑分析仪(Logic Analyzer )等仪器般的分析功能。
PSpice仿真技术在电路教学中的应用
电路原 理是 电气工程 相关专业 的一 门重要 专业
基础课程. 电气 工 程 涉 及 应 用 科 学 的各 个 领 域 , 电 从
能的生产 、 换 、 变 传输 、 制到应用 终端 , 控 分布 非常广 泛, 多种多样 , 但所有 的分支都有一个公共的基础 , 那
就 是 电路 理 论 , 电路 路特性参 数等. P p e 将 S i 引入 电路 教学 , 生可 以任 c 学
意进行电路设计 、 运行 、 数据分析 , 而增加教学 的互 从
动 性 和 学 生 的学 习 积极 性 .
系统抽象出来的近似数学模 型 , 具有抽象性 、 复杂性 、
宽 泛 性 的特 点 , 路 既 是 后 续 专 业 课 程 的基 础 , 是 电 又
gvn l raigtes u t ni hc a io a r c l o l t cCrutec igt n st a s at h— i .At n t tai nw i t dt n l i i e E e r i itahn e d o bt c te e e n h i o hr i P np f ci c r r
Ap lc to f Ps ie sm u a i n t c n l g p i a i n o p c i l to e h o o y
i e c i g o lcrc cr u t n t a h n f ee t i i c i
C N Je HE i
( c a i l n l t ncE gn ei e at e t D zo nv r t,D z o 5 0 3 hn ) Meh n a a dE e r i n ie r gD p r n , eh u U i s y eh u2 3 2 ,C ia c co n m ei
第3章PSPICE软件及其应用
第3章 PSPICE软件及其应用
《 电 子 电 路 CAD 程 序 及 其 应 用 》
新建文件 打开文件 关闭文件 电路图输出,将电路中选中的单元存入库文件 存储文件,文件扩展名为.sch 另存为 打印文件 选择打印机 编辑元件库,调用符号编辑器,编辑元件图形符号 用符号表示 产生一个关于电图中元器件信息的统计清单(可以用文本或数据库格式) 查看信息(错误及警告信息) 退出图形编辑器 曾经打开过的文件列表,选择后可以直接打开该文件(仅指.sch文件)
McroSim Eval 7.1 图形编辑器界面
(b) PSPICE 7.1
图3.2 Schematics窗口
第3章 PSPICE软件及其应用
3.1.2 怎样调出一个电路元器件图符
《 电 子 电 路 CAD 程 序 及 其 应 用 》
在MicroSim Eval 6.2 的Schematics窗口中用鼠标 选中Draw菜单并用鼠标左键单击,弹出Draw下拉菜单, 如图3.3所示。用鼠标单击其中的Get New Part...菜单命 令,弹出Add Part对话框,如图3.4所示。若已知元器 件名称,可在Part栏中填入该器件名称,否则单击 Browse按钮,弹出Get Part窗口,如图3.5所示。
《 电 子 电 路 CAD 程 序 及 其 应 用 》
(1) 电路图编辑程序Schematics。
(2) 分析程序PSPICE。
(3) 图形后处理程序Probe。 (4) 激励编辑程序Stimulus Editor。 (5) 模型参数提取程序Parts。 (6) 优化设计程序Pspice Optimizer。
第3章 PSPICE软件及其应用
《 电 子 电 路 CAD 程 序 及 其 应 用 》 图3.26 PSpice窗口
PSPICE电路仿真与应用4.2
D (name)
名为name的数字节点的数字值。该值仅在 DC和瞬态分析有效.
交流分析中的输出变量
AC分析中,在输出电压v和电流I的变量之后再加上附加项, 就可得到适当的输出,各附加项含意如下; 附加项 不加 M P DB G 幅度 幅度 相位 单位为分贝的幅度 群延迟 含 意
R
I
实部
虚部
噪声分析中的输出变量
输出变量 INOISE ONOISE 含 意 输入节点的等效输入噪声
输出节点的总的均方根噪声和。 即总的输出噪声 DB(INOISE) 按分贝为单位的等效输入噪声 DB(ONOISE) 按分贝为单位的总的输出噪声
举例:
V(2,1) 节点2和节点1的电压幅度 VM(2) 节点2与参考节点(地)间的电压幅度 VDB(R1) R1上电压幅度的分贝(dB)数 VBEP(Q5) 三极管Q5的基极与发射极间电压的 相位 IAG(T2) 传输线T2的A端口电流的群延迟 IR(VIN) 流过电压源VIN电流的实部 II(R1) 流过电阻R1上电流的虚部 IGG(M3) MOSFET M3栅极电流的群延迟
.TEMP 分析举例
求二极管 伏安特性 的温度特 性
PSpice网表
DIODE R1 2 0 100 D1 1 2 DMOD VI 1 0 DC 1 .MODEL DMOD D .DC VI 0 2.5 0.01 .TEMP -100 2 100 200 .PROBE .END
04-Pspice仿真的高级应用
用该方法可改变场效应管的gm、VT,稳压管的稳压值VZ等。
电信学院 汪汉新
二 .数字电路中高低电平符号的使用
在数字实验中经常需要在电路的输入端加入逻辑常量“ 在数字实验中经常需要在电路的输入端加入逻辑常量“1” 高电平” 低电平” Pspice中 或“0”,即“高电平”或“低电平”。在Pspice中,高低电 , 平要用专门的符号来设置。 平要用专门的符号来设置。 方法为:启动Place/Ground命令, Place/Ground命令 方法为 : 启动 Place/Ground 命令 , 或按对应的绘图快捷 HI”符号 符号, 键,出现如图所示的选择框。在SOURCE库中取“$D-HI 符号, 出现如图所示的选择框。 SOURCE库中取“ 库中取 接到电路的输入端,即为接入“高电平”;在SOURCE库中取 SOURCE库中取 接到电路的输入端,即为接入“高电平” 符号, “$D-LO”符号,接到电路的输入端,即为接入“低电平”。 LO 符号 接到电路的输入端,即为接入“低电平”
电信学院 汪汉新
Probe中的标尺及其应用 五 . Probe中的标尺及其应用
使用标尺可以测量出Probe窗口显示的信号波形的各种参数, 窗口显示的信号波形的各种参数, 使用标尺可以测量出 窗口显示的信号波形的各种参数 它是仿真实验中的一种有效手段。 它是仿真实验中的一种有效手段。
电信学院 汪汉新
一 .修改器件的模型参数
从器件库中调出的元器件参数是一定的, 从器件库中调出的元器件参数是一定的,不一定满足我们 的要求,可根据需要加以修改。例如将三极管Q 2222修改 的要求 , 可根据需要加以修改。 例如将三极管Q2N2222 修改 50,步骤为: 为β=50,步骤为: 选中三极管Q 2222,执行Edit/Pspice Model命令, 选中三极管Q2N2222,执行Edit/Pspice Model命令,出现 命令 如图2 所示的三极管Q 2222的模型参数 修改为Bf= 的模型参数, Bf=50 如图2.4.1 所示的三极管 Q2N2222 的模型参数, 修改为Bf=50 (即β=50)。 50)
2024年度《PSpice使用教程》课件
器、振荡器等。
2024/2/2
数字电路设计和验证
PSpice也可用于数字电路的设 计和验证,如逻辑门电路、时 序电路等。
混合信号电路仿真
PSpice支持模拟和数字电路的 混合信号仿真,可分析数模混 合电路的性能。
电源电路设计和优化
PSpice可用于电源电路的设计 和优化,如开关电源、线性电
Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis
。
2024/2/2
它能够对电路进行直流分析、交 流分析、瞬态分析等,并输出相
应的电压、电流等波形图。
PSpice广泛应用于电子工程、 通信工程、自动化控制等领域。
4
PSpice应用领域
模拟电路设计和分析
提供软件安装、使用、故障排查等方面的专 业支持。
2024/2/2
30
总结回顾与展望未来发展趋势
总结回顾
通过本次教程的学习,我们掌握了PSpice软件的基本操作、电路仿真、故障排查与问题解决等方面的知识。
展望未来发展趋势
随着电子技术的不断发展,PSpice软件将不断更新迭代,提升仿真性能和用户体验。未来,PSpice软件将更加智 能化、自动化,为用户提供更加便捷、高效的服务。同时,随着云计算、大数据等技术的应用,PSpice软件有望 实现云端仿真、数据共享等功能,进一步推动电子设计行业的发展。
存文件、打印文件等。
工具栏操作
02
通过点击工具栏中的快捷按钮来执行常用操作,如画电路图、
添加元件、设置参数等。
自定义工具栏
03
用户可以根据自己的使用习惯自定义工具栏中的按钮和选项。
PSpice仿真软件在模拟电路教学中的应用
每一次模拟结果调用一个或多个特征函数,从分 析结果信号波形中提取出一个或多个特征值。 3)在probe窗口中将每次分析结果的特征值 放在一起,就得到了电路特性随该元器件参数值 的变化关系,也就是电路性能分析的结果。 2
PSpice在模拟电路教学中的应用
实例
2.1运放增益带宽积的仿真 图1是运放增益带宽积的仿真电路图,运算 放大器采用uA741、VAC作为电路交流分析用信 号源,R1、R2为构成反馈网络,R3为平衡电阻,元 件参数取值如图1所示。
收稿日期:2008--04—16 作者简介:肖永军(1982一),男,河南信阳人,孝扁学院物理与电子信息工程学院教师,硬士・
・-—-123・-—— 圈1
运放增益带宽积的仿真电路图
对该电路进行交流小信号(AC)分析,设置分 析频率从1Hz一"1000MEG,Point/Decade为101, 分析结果如图2所示,可知其电压增益为1,3dB 带宽BW约为0.8MHz,则BW・AvD≈O.8M。
PSpice仿真功能
PSpice仿真分析功能非常强大,可以进行直
流、交流、瞬态、参数扫描等数十种仿真分析c3],因 篇幅有限,笔者仅简单介绍一实用的电路分
析——性能分析。
电路性能分析是定量的分析电路特性随某一 元器件参数的变化关系,在优化电路设计方面具 有很大的作用。电路性能分析的过程为[3]: 1)确定变化的元器件参数,参数变化范围、方 式和步长,对每一个值,进行一次电路模拟分析。 2)根据需要,对多次电路模拟分析中得到的
.彩率C地,
田2运放电路的小信号分析
因运放电压增益AVD=R2/R1,其中R1为 1K,R2的取值也就代表着其电压增益。为了验 证增益越高,带宽越窄,增益带宽积为常数这一结 论,我们采用改变电阻R2阻值的方式对增益的 变化进行参数扫描分析,并且在此基础上进行性 能分析,分析结果见图3。从图3中可以直观地看 出R2阻值(代表着运放增益)与运放的带宽成反 比关系,但如果单靠课堂上讲解学生理解是不深 刻的。
第一讲 Pspice电路仿真的使用说明
它能进行模拟电路分析、数字电路分析 和模拟数字混合电路分析。
共35页
6
Pspice功能简介
Pspice可执行的主要分析功能如下: ➢直流分析 ➢交流小信号分析 ➢瞬态分析 ➢蒙特卡罗(Monte Carlo)分析和最坏情
况(Worst Case)分析
共35页
7
Pspice中的电路描述(1)
在运行于Windows环境下的Pspice中, 均采用图形方式描述需要仿真的电路。即在 Pspice提供的绘图编辑器中,画出电路图, 并将其存为扩展名为sch的图形文件(计算 机自动生成扩展名)。电路中用到的元器件、 电源和信号源可从Pspice提供的库中直接调 用。
6、选择OK
共35页
12
进入OR-CAD的集成环境
Project 的类型说明
Analog or Mixed-signal Circuit 本工程以后将进行数/模混合仿真
PC Board Wizard 本工程以后将用来进行印刷版图设计
Programmable Logic Wizard 本工程以后将用于可编程器件的设计
小技巧:视图的放大和缩小可以用热键 I 放大; 热键 O 缩小
共35页
21
放置接点(junction)
1、选中原理图编辑窗口,使加速板出现
2、开始放置导线可以有三种方法
A、菜单 Place>Junction…
B、按加速板上的
键.
C、用热键 J
3、在需要节点的地方,可以点一下鼠标左 键就可以放置一个节点。
项目管理视窗 行为纪录视窗 原理图视窗 加速工具板
共35页
14
Pspice仿真流程:
Drawing the circuit
PSpice仿真软件在模拟电子技术教学中的应用
E l e c t r o n i c S c i . &T e c h . / J u n e . 1 5.2 01 3
P S p i c e仿 真 软 件 在 模 拟 电 子 技 术 教 学 中 的 应 用
张理 兵 ,陈付毅 ,陈亮亮 ,陶大锦 ,朱秀委 ,林 晓雷
t i o n
随着计算机技术 的发展 , 利用计算机的仿真技术 对 电路进行 设 计 、 分 析 和 调 试 已成 为 趋 势 。一 是 其 可
替 代 采用 简化 电路模 型估 算 电路特 性进 行验 证 的传 统 设 计 方式 , 同时可 高 效地 进 行 电路 参 数 确定 和方 案 优 选, 并 在设 计初 期对 产 品的性 能进行 可靠 预 测 , 从 而 提 高设 计 质量 、 缩 短 设 计 周期 、 节省 设 计 费用 , 因此 成 为 了现代 设计 方 法 中重 要 的组 成 部分 ; 二 是利 用 仿 真 软
t e a c h i n g t h e a n a l o g e l e c t r o n i c t e c h n o l o g y .I t r e a l i z e s t h e c o mb i n a t i o n b e t we e n t h e o r y a n d p r a c t i c e t o u s e P S p i c e s i m- u l a t i o n s o f t wa r e i n t he e x p e r i me n t a l t e a c h i n g o f a n a l o g e l e c t r o n i c t e c h n o l o y , wh g i c h i s a b e n e ic f i a l s u p p l e me n t f o r
电路仿真软件PSPICE的应用
Pspice仿真教程目录1.PSPICE简介 12.PSPICE使用说明 73.PSPICE的应用实例Ⅰ 174.PSPICE的应用实例ⅠI 35PSPICE简介随着电子计算机技术的发展,计算机辅助设计已经逐渐进入电子设计的领域。
模拟电路中的电路分析、数字电路中的逻辑模拟,甚至是印制电路板、集成电路版图等等都开始采用计算机辅助工具来加快设计效率,提高设计成功率。
而大规模集成电路的发展,使得原始的设计方法无论是从效率上还是从设计精度上已经无法适应当前电子工业的要求,所以采用计算机辅助设计来完成电路的设计已经势在必行。
同时,微机以及适合于微机系统的电子设计自动化软件的迅速发展使得计算机辅助设计技术逐渐成为提高电子线路设计的速度和质量的不可缺少的重要工具。
一、PSPICE软件在电路设计工作方面,最初使用的是Protel公司DOS版本的Tango软件,在当时这一软件被看作是多么的先进,因为在这以前没有人能像电脑那样快速、准确的画出电路图,制出电路板。
如今,随着Windows95/98及NT操作系统的出现,一些更方便、快捷的电路设计软件应运而生。
如:Tango、Protel、OrCAD、PSpice、Electronics Workbench、VeriBest、PAD2000等。
PSpice是较早出现的EDA(Electronic Design Automatic,电路设计自动化)软件之一,也是当今世界上著名的电路仿真标准工具之一,1984年1月由美国Microsim公司首次推出。
它是由Spice发展而来的面向PC机的通用电路模拟分析软件。
Spice(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)是由美国加州大学伯克利分校开发的电路仿真程序,它在众多的计算机辅助设计工具软件中,是精度最高、最受欢迎的软件工具。
随后,版本不断更新,功能不断完善。
基于DOS操作系统的PSpice5.0以下版本自80年代以来在我国得到广泛应用。
PSpice仿真软件在模拟电子技术教学中的应用
PSpice仿真软件在模拟电子技术教学中的应用摘要介绍了PSpice仿真软件的基本功能和特点。
通过教学实例,论述了将PSpice仿真软件引入实验教学和实践的方法,结果表明在模拟电子技术实验教学中引入PSpice仿真软件可将理论和实践有机结合,有益于传统模拟电子技术实验教学方法的补充和改进。
关键词 PSpice仿真软件;模拟电子技术;实验教学;电路仿真随着计算机技术的发展,利用计算机的仿真技术对电路进行设计、分析和调试已成为趋势。
一是其可替代采用简化电路模型估算电路特性进行验证的传统设计方式,同时可高效地进行电路参数确定和方案优选,并在设计初期对产品的性能进行可靠预测,从而提高设计质量、缩短设计周期、节省设计费用,因此成为了现代设计方法中重要的组成部分;二是利用仿真软件得出电路性能受电路中关键参数的影响,可更好地掌握电路的特性和指标,对实际电路调试工作具有指导意义。
目前电子电路CAD(Computer Aided Design)及EDA(Electronic Design Auto mation)已成为电路分析和设计中不可或缺的工具。
CAD/EDA仿真软件也将是电子类专业学生需要掌握的专业技能之一,所以必须将计算机仿真技术引入到模拟电子技术实验教学中,将传统的模拟电子技术实验教学与计算机进行的仿真实验相结合,提高课程的教学质量和实验效率。
目前流行的电子线路仿真设计软件有EWB、Protel、PSpice、Muhisim等,由于PSpice具有高超的电路仿真能力,因此在模拟电路仿真实验教学中得到最广泛应用。
在电路系统仿真方面,PSpice则独具特色,是一个多功能的电路模拟试验平台;该软件由于收敛性好,适用于系统和电路级仿真,具有快速、准确的仿真能力。
因此文中将PSpice仿真软件引入模拟电子技术实验教学中,为学生提供一个积极创新的仿真实验平台,将仿真实验平台与传统的实验方式有机结合。
通过教学实践表明,基于PSpice软件平台的仿真实验是对传统实验教学模式的补充和改进。
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电子电路CAD
一 .修改器件的模型参数
• 从器件库中调出的元器件参数是一定的,不一定满 足我们的要求,可根据需要加以修改。例如将三极 管Q2N2222修改为β=50,步骤为: 选中三极管Q2N2222,执行Edit/Pspice Model 命令,出现如图2.4.1所示的三极管Q2N2222的模型 参数,修改为Bf=50(即β=50)。
(1)执行Plot/Axis Settings命令,打开坐 标轴设置框,点选“Y Axis”按钮。 (2) 在 Data Range 栏中选中“ User Define” , 在下面的小方框中分别填入“ 0” 和“ 5mA” 。 按OK键,Y轴的刻度范围即变为0~+5mA。 同理,在步骤(1)中点选“X Axis”按钮, 可设置X轴的刻度范围。
中南民族大学生物医学工程学院 ● 电子技术教研室 喻胜辉
电子电路CAD
举例:测试半导体三极管
• 1.测试三极管的输出特性曲线。 ① 用Capture绘制电路图。
C B IB Q1 Q2N2222 VCE 12V
0
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电子电路CAD
② 选择直流(DC)分析。在进行直流分析时,除了 允许设置一个自变量外,还允许设置一个参变量, 称为“嵌套”设置。 在直流分析参数设置框中, 选VCE为自变量, 变 化范围: 0~20V,步长:2V。 ③ 在Option栏中再选中“Secondary Sweep”, 并 选IB为参变量,变化范围:0~120mA,步长: 20mA。 注意:Options栏中的两项“Primary Sweep” 和 “Secondary Sweep”必须全都选中。 ④ 运行Pspice:执行Trace/Add Trace命令。在Add Trace对话框中,选IC(Q1)作输出量,出现输出 特性曲线。 ⑤ 将Y轴的范围设置为0~+8mA,即显示出较规范输 出特性曲线。
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电子电路CAD
三 . 坐标轴的设置及坐标变换
• 1.坐标轴刻度范围的设置 运行后,Probe模块会根据变量的具体情况自动设置坐标 轴的刻度范围。如果不满意,用户可自行调整。 例如某电路运行后,Y轴(电流)的刻度范围自动设置为5~+5mA,想改为0~+5mA。步骤是:
•用该方法可改变场效应管的 gm、VT,稳压管的稳压值 VZ等。
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电子电路CAD
二 .数字电路中高低电平符号的使用
•在数字实验中经常需要在电路的输入端加入逻辑常量“1”或 “0”,即“高电平”或“低电平”。 •在Pspice中,高低电平要用专门的符号来设置。 方法为:启动Place/Ground命令,或按对应的绘图快捷键, 出现如图所示的选择框。 在SOURCE库中取“$D-HI”符号,接到电路的输入端,即 为接入“高电平”; 在SOURCE库中取“$D-LO”符号,接到电路的输入端,即 为接入“低电平”。
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电子电路CAD
对于像振荡器、触发器这样的电路,通过设置合适的初始 条件,可防止电路不收敛,有助于起振或使电路进入选定的稳 态。 •1.IC符号 IC符号用于设置电路节点处的偏置条件。在符号库 SPECIAL中,有IC1和IC2两个符号。 IC1为单引出端符号,用于指定与该引出端相连的节点的 偏置条件。 IC2为双引出端符号,用于指定与这两个引出端相连的两 个节点间的偏置条件。在电路中放置IC符号的方法同放置元器 件符号。 IC1 IC2
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电子电路CAD
• • • • • •
一 .修改器件的模型参数 二 .数字电路中高低电平符号的使用 三 . 坐标轴的设置及坐标变换 四 .初始偏置条件的设置 五 . Probe中的标尺及其应用 六. Probe中的波形显示符及其使用方法
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第四章 常用的Capture命 令及Probe命令
电子电路CAD
第四章 OrCAD/Pspice中常用的 Capture命广泛,与之配套的绘 图模块Capture、波形显示模块Probe等也 都有很强的功能。它们互相配合,能进行 各种电路的模拟和仿真。下面在介绍一些 常用的、前面未提及的Capture命令和 Probe命令。
中南民族大学生物医学工程学院 ● 电子技术教研室 喻胜辉
电子电路CAD
三 . 坐标轴的设置及坐标变换(续)
• 2.改变X轴 一般瞬态分析后,X轴自动设置为时间T;交流分析后X 轴自动设置为频率ƒ。有时我们希望改变X轴。 例如作三极管的输入特性曲线时,应把X轴变为V(B), 即VBE电压,方法是: (1)执行Plot/Axis Settings命令,打开坐标轴设置框。 (2)点“Axis Variable”按钮,在左边列表框中选择 V(B),按OK键。此时,X轴就变为V(B)。 同理,左边列表框中的变量都可选为X轴变量。
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电子电路CAD
• 2.测试三极管的输入特性曲线。 ① 用Capture绘制电路图。
C Rb VBB 12V 300k VCE 12V
B
Q1 Q2N2222
0
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电子电路CAD
② 选择直流(DC)分析。 选VBB为自变量,变化范围:0~24V;步长:2V。 选VCE为参变量,变化范围:0~12V;步长:1V。 ③ 运行Pspice:执行Trace/Add Trace命令。在 Add Trace 对话框中,选IB(Q1),出现IB(Q1) 的波形,但X轴显示的是VBB。 ④ 改变X轴。为了显示输入特性曲线,应把X轴变为V (B),即VBE电压。方法是:执行Plot/Axis Settings命令,打开坐标轴设置框,点“Axis Variable”按钮,在列表框中选择V(B),按OK键。 此时,X轴就变为V(B),显示出如图2A.4所示的 输入特性曲线。