PSpice仿真教程3--旁路电容对低频特性的影响(交流扫描+参数扫描)
PSpice 交流扫描分析
RC网络滤波特性分析 网络滤波特性分析
• 分析如下RC滤波电路特性
RC网滤波特性分析 网络滤波特性分析
• 编辑原理图
RC网络滤波特性分析 网络滤波特性分析
• 设置仿真参数; 设置仿真参数; • 运行并查看仿真结果; 运行并查看仿真结果;
实训
• 分析图4-23所示电路的频率传输特性,修改 C1电容量为C1=100nF观察频率特性如何改变。
注:
1分析电路的频率响应; 分析电路的频率响应; 分析电路的频率响应 2扫描对象为交流电源 扫描对象为交流电源(VAC或IAC); 扫描对象为交流电源 或 ;
AC sweep
• 分析步骤: 分析步骤:
1编辑原理图; 编辑原理图; 编辑原理图 2建立仿真文件; 建立仿真文件; 建立仿真文件 3运行仿真; 运行仿真; 运行仿真 4查看仿真结果; 查看仿真结果; 查看仿真结果
PSpice 交流扫描分析 ----AC sweep
AC sweep
• 分析原理: 分析原理:
交流扫描分析是将一个或两个交流电源 交流扫描分析是将一个或两个交流电源 扫描过一定频率范围(幅度不变 幅度不变), 扫描过一定频率范围 幅度不变 ,将电路在 直流工作点附近线性化, 直流工作点附近线性化,然后求出电路的小 信号电压或电流的幅度与相位的频率响应 频率响应。 信号电压或电流的幅度与相位的频率响应。
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。
射极旁路电容对低频特性的影响的Multisim仿真及分析
射极旁路电容对低频特性的影响的Multisim仿真及分析小川今天给大家介绍的是射极旁路电容对低频特性的影响的Multisim仿真及分析。
希望大家能够多多支持。
前两篇文章讲的是输入电容和输出电容对低频特性的影响的Multisim仿真及分析,今天我们讲的是射极旁路电容对低频特性的影响。
说到电容很多人应该都知道,但是说到射极旁路电容可能有些人就不太清楚,那接下来我们先大概介绍一下射极旁路电容,再开始我们的仿真,这样更有利于大家看懂。
•旁路电容旁路电容可将混有高频电流和低频电流的交流电中的高频成分旁路滤掉的电容,称做'旁路电容'。
对于同一个电路来说,旁路(bypass)电容是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象,把前级携带的高频杂波滤除,在这里顺便提一下去耦(decoupling,也称退耦)电容,去耦电容是把输出信号的干扰作为滤除对象。
•射极旁路电容三极管的发射极旁边的旁路电容是用来将射极电阻旁路掉的,交流信号走电容这条路就可以走了。
直流走不通,所以要走射极电阻,射极电阻是用来稳定静态工作点的。
但是如果交流信号也走的话会减小输入电阻,所以要消除射极电阻的影响,加一个旁路电容。
仿真前仿真中波特图保持其他元件参数不变,仅射极傍路电容由100µF减为10µF。
双击波特图仪图标,按下述要求调节:Mode区,选择Magnitude;Horizontal区,选择Log,F值为100MHz,I值为1Hz;Vertical区,选择Log,F值为40dB,I值为-20dB。
打开电源开关,就观察到完整的幅频特性曲线。
拖动读数指针在曲线中间部位,测量出中频时的增益,再分别求出高、低端的-3db频率点,测得f(L)=220Hz。
可见影响低频特性的最主要原因是发射极傍路电容。
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-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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感谢您的观看
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。
5 PSpice电路仿真 交流扫描分析
PSpice 电路仿真交流扫描分析ORCAD 16.6电路仿真分析的一般流程为:(1)设计仿真电路图;(2)设置分析参数;(3)设置输出变量的处理方式;(4)设置分析项目;(5)自定义分析选项1. ORCAD 16.6的仿真分析PSpice A/D具有下列4种基本的分析类型:∙时域(瞬态)分析(Time Domain(Transient))∙直流扫描分析(DC Sweep)∙交流扫描分析(AC Sweep/Noise)∙直流工作点分析(Bias Point)每种基本分析类型都可以附加其他可选的分析类型。
这些可选类型包括:∙蒙特卡罗分析/最坏情况分析(Monte Carlo/Worst Case)∙参数扫描分析(Parametric Sweep)∙温度特性分析(Temperature)另外,直流扫描分析(DC Sweep)中,还包含有二级扫描(Secondary Sweep)的可选类型。
每一个分析要求简要表(Simulation Profile)必须,且只能包含上述4种基本类型中的一种,但可以同时包含多个可选类型。
除了可选分析类型外,4种基本分析类型还可以附加可选的辅助分析功能。
基本分析类型包含的可选分析类型和辅助分析功能如表3-1所示。
表3-1 基本分析类型包含的可选分析类型和辅助分析功能由表中看出,经过不同的组合设置,PSpice A/D 能完成相当复杂和全面的仿真分析,可以满足不同用户的需要。
3.3 交流分析交流分析是分析小信号时的频率响应。
分析程序首先对电路进行直流工作点分析,以便建立电路中非线性元件的交流小信号模型,并且将直流信号源接地,交流信号源、电容及其它器件采用交流模型分析,此处采用图3-1所示电路为例,说明如何进行交流分析。
选择菜单 PSpice /New Simulation Profile ,在New Simulation 对话框下,键入AC ,用鼠标单击Create ,然后在屏幕上弹出模拟类型和参数设置框,如图3-5所示;图3-5 AC 扫描设置对话框在Analysis Type 下拉列表中选择“AC Sweep/Noise ”→在AC Sweep Type 选项设置中,选择logarithmic 的Decade 方式。
【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。
OrCAD Pspice仿真分析功能介绍
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
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
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。
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。
(2024年)《PSpice使用教程》课件
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仿真类型选择及参数配置方法
2024/3/26
仿真类型
PSpice支持多种仿真类型,包括直流 分析、交流分析、瞬态分析、蒙特卡 洛分析等,用户可以根据实际需求选 择合适的仿真类型。
参数配置
在选择仿真类型后,用户需要配置相 应的参数,如起始时间、停止时间、 步长、扫描类型等,以确保仿真的准 确性和有效性。
Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis
。
2024/3/26
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
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直流、交流和瞬态仿真应用举例
2024/3/26
直流仿真
直流仿真主要用于分析电路的直流工作点,可以得到电路中各元件的电压和电流值。例如,在模拟电路中, 可以通过直流仿真得到放大器的静态工作点。
交流仿真
交流仿真主要用于分析电路的频率响应,可以得到电路的幅频特性和相频特性。例如,在滤波器设计中,可 以通过交流仿真得到滤波器的频率响应曲线。
2024/3/26
使用高效元件库
选择性能优良的元件库,减少仿真计算量。
定期清理缓存
清理软件缓存和临时文件,释放电脑存储空 间。
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学习资源和支持渠道
官方教程和文档
提供详细的使用说明和操作步骤。
在线视频教程
通过专业讲师的讲解,深入了解软件功能 。
技术论坛和社区
官方技术支持
与其他用户交流使用心得,分享经验技巧 。
寿命。
PSpice仿真教程3--旁路电容对低频特性的影响(交流扫描+参数扫描)
题目:旁路电容对共射极放大电路低频特性的影响电路如图所示,BJT为NPN型硅管,型号为2N3904,放大倍数为50,电路其他元件参数如图所示。
分析旁路电容Ce对共射极放大电路低频特性的影响。
步骤如下:1、绘制原理图如上图所示。
2、修改三极管放大倍数Bf=50;双击交流源v1设置其属性为:ACMAG=15mv,ACPHASE=0。
3、修改c3的大小,双击c3的大小,设置value={cval}。
如图所示:4、Get New Part→Param,从元件库中找到符号Param。
双击Param并设置其属性Name1=cval, Value1=50uf。
如图所示:5、设置分析类型(根据题意,需设置交流扫描分析和参数扫描分析):①交流扫描分析:选择Analysis→set up→AC Sweep,参数设置如下:②参数扫描分析:选择Analysis→set up→Parametric,参数设置如下:6、Analysis→Simulate,调用Pspice A/D对电路进行仿真计算。
计算完毕后,弹出如下对话框,表明有三项模拟结果的波形资料,点击All三个波形全显示在probe下,或只点击其中一条,在probe下只显示其中一条曲线。
点击All。
得到如下结果:选择Trace→ Add(添加输出波形),,弹出Add Trace对话框,在Trace Expression中编辑v(out)/v(in)单击ok按钮,仿真结果如下:波形显示了电压增益的幅值随频率变化的关系,即幅频特性。
同时还反映了旁路电容对电压增益的影响。
最左边的是ce为200uf时的幅频特性曲线,中间的那条是ce为50uf时的幅频特性曲线,最右边的那条是ce为0.1uf时的幅频特性曲线。
问题:从仿真结果中可以看出,旁路电容越大,下限截止频率f L(越低还是越高)?下面测量c3=50uf时的放大电路的低频截止频率。
步骤如下:1、取消参数扫描分析。
2、Analysis→Simulate,调用Pspice A/D对电路进行仿真计算。
仿真软件PSpice学习之五,如何不搭实际电路就能进行参数扫描!
仿真软件PSpice学习之五,如何不搭实际电路就能进行参数扫描!本文由卧龙会成员疯子原创PSpice学习系列(五)——参数扫描分析这一节来讲一下参数扫描分析,话不多说,上图,图1即是我们今天用到的原理图,跟图1前几节用到的原理图是一样的,不同的是多了一个控件,还有三极管B级的下方电阻换成了带参数的,着重介绍一下这里。
首先从Special库里面放置一个叫PARAM的控件,如图1所示,关于库的加载第一节时候已经讲过,这里就不再讲了。
放置完毕后,双击该控件打开属性页面,如图2所示,点击画红框的按钮新建一个属性,在弹出的窗口中Name一栏输入RB1,value一栏随便输入一个值,然后点击OK(我提前建了,所以在截图里面大家会看到有这个参数),然后选中RB1这个属性栏,点击上方Display,在弹出的窗口中Display Format选项中选中Name and Value,然后点击OK,关闭属性标签页,就能看到在原理图页面里PARAMETERS下方出现了我们新建的参数,如图1所示,接着点击R24电阻的value值,将其改为{RB1},一定要注意花括号不能丢了,到这里原理图就完成了。
接下来建立仿真文件,这里我们还采用上一节的AC仿真,在AC仿真的基础上进行参数扫描,打开上一节建立的AC仿真文件,如图3所示,把前面那一栏中的Parametric Sweep选项选中,Sweep variable里面选中Global parameter,然后在Parameter name里面填入RB1,Sweep type下面选择Value list,然后填入11k,22k,33k这三个值,中间用逗号隔开,到这里参数扫描仿真文件就建立完成了,点击确定,回到原理图界面,在输出端放置一个dB Magnitude of Voltage探针,放置方法上一节已经讲过了,这里就不再啰嗦了,放置完毕后,点击仿真,就可以开始仿真了,这里需要注意的是由于执行了参数扫描,同一个trace对应不同参数下面有好几条曲线,所以仿真完毕后,不会自动加载,也就意味着你若是在这里等探针变色才认为是仿真完毕了,那你估计等到睡着都完不图2图3成,正确的做法是我们直接打开波形图(开始仿真的时候就会打开波形图,但是不会在前端显示),让其在前端显示,仿真完毕后默认是所有参数值仿真的结果都会选中但是没有打印,你可以选中自己想要的,也可以按默认的全选中,让其打印出来,这里我选择全部打印,毕竟执行参数扫描的目的是为了对比不同值对我们想要的结果的影响。
Pspice仿真
求解输出阻抗
• 修改电路:
–源令VVSsI=N0(,40信0m号v源) 短路,取掉负载RL ,外加一个信号
• 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:+))
输出文件更详细
1. 静态工作点分析
四、 设置仿真分析类型
2. 瞬态分析(时域分析) Transient
Run to 4ms Start saving data 0ms Maximum step 20us 单击应用,确定返回。
3.交流小信号分析(频域分析) AC Sweep
Start 10Hz End 100Meg Points/Decade 101 Logarithmic选: Decade 单击应用,确定返回。
测中频增益、上限频率和下限频率 相频响应曲线: Vp(Vo)-V(VS:+) (5)观测输入电阻的频率响应: Ri -- V(Vi)/I(Vs) (6)观测输出电阻的频率响应: Ro-- V(Vo)/I(Vs) (7)观察非线性失真现象
四、实验要求
2、单端输入单端输出差分放大电路仿真(选做P95) (1)设计单端输入单端输出差分放大电路 (2)在Schematics中画出电路图 (3)测量静态工作点(out文件) (4)观测差模传输特性曲线,标出线性区、非线性区及 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
研究生仿真课之Pspice的使用
第一章PSpice概述1-1 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。
而后它改进规格成为SPICF2标准,现在世面上的SPICE兼容软件皆基于SPICE2标准。
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。
最近,EDA ( Electronic Design Automation )界的天王厂家orCAD相中了PSpice A/D高超的电路仿真能力而加以并购,因此这项程序就正式更名为。
orCAD PSpice A/D了。
经过重新集成过后的orCAD PSpice在整个orCAD设计环境内的地位如图所示由图可以看到,目前的OrCAD设计环境将两个公司最佳的EDA程序产品紧紧地结合在一起形成超强的阵容,其功能之完整强悍当然是不必赘述了。
它的前段处理程序为OrCAD Capture CIS(component information system),负责电路图的绘制、仿真参数的设置以及产生网络表( netlist )等报告文件,然后就是OrCAD PSpice登场,负责软件验证的工作。
一旦绘制的电路图可以通过验证,就可以进入后续的Layout Plus程序进行印刷电路板(PCB>设计,或是进入Express程序进行可编程逻辑元件(PLD)的设计。
PSPICE仿真讲解学习
P S P I C E仿真目录介绍: (3)新建PSpice仿真 (4)新建项目 (4)放置元器件并连接 (4)生成网表 (6)指定分析和仿真类型 (7)Simulation Profile设置: (8)开始仿真 (8)参量扫描 (11)Pspice模型相关 (13)PSpice模型选择 (13)查看PSpice模型 (13)PSpice模型的建立 (14)介绍:PSpice是一种强大的通用模拟混合模式电路仿真器,可以用于验证电路设计并且预知电路行为,这对于集成电路特别重要。
PSpice可以进行各种类型的电路分析。
最重要的有:●非线性直流分析:计算直流传递曲线。
●非线性瞬态和傅里叶分析:在打信号时计算作为时间函数的电压和电流;傅里叶分析给出频谱。
●线性交流分析:计算作为频率函数的输出,并产生波特图。
●噪声分析●参量分析●蒙特卡洛分析PSpice有标准元件的模拟和数字电路库(例如:NAND,NOR,触发器,多选器,FPGA,PLDs和许多数字元件)分析都可以在不同温度下进行。
默认温度为300K电路可以包含下面的元件:●Independent and dependent voltage and current sources 独立和非独立的电压、电流源●Resistors 电阻●Capacitors 电容●Inductors 电感●Mutual inductors 互感器●Transmission lines 传输线●Operational amplifiers 运算放大器●Switches 开关●Diodes 二极管●Bipolar transistors 双极型晶体管●MOS transistors 金属氧化物场效应晶体管●JFET 结型场效应晶体管●MESFET 金属半导体场效应晶体管●Digital gates 数字门●其他元件 (见用户手册)。
新建PSpice仿真新建项目如图 1所示,打开OrCAD Capture CIS Lite Edition,创建新项目:File > New > project。
Pspice简介及其实验仿真
1 PSPICE软件的简介与使用1.1 PSPICE的发展与现状根据实际电路(或系统)建立模型,通过对模型的计算机分析、研究和试验以达到研制和开发实际电路(或系统)的目的,这一过程,称为计算机仿真(Simulation)的高效、高精度、高经济性和高可靠性,因此倍受业界喜爱。
在设计或分析各类开关电源时,计算机仿真起了重要的作用。
数字仿真手段可用以检验设计的系统是否满足性能要求。
应用数字仿真可以减少电路实验的工作,与电路实验相比,计算机仿真所需时间要少得多,并可以更全面、更完整地进行,以期改进设计质量。
目前流行的许多著名软件如PSpice、Icape等,它们各自都有其本身的特点。
而随着Windows的全面普及,PSpice推出了Windows版本,用户不用象DOS版那样输入数据网表文件,而是图形化,只需选择相应的元器件的图标代号,然后使用线连接就可以自动生成数据网表文件,整个过程变得直观简单。
因此它已广泛应用于电力电子电路(或系统)的分析中。
用于模拟电路仿真的SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)软件于1972年由美国加州大学伯克利分校的计算机辅助设计小组利用FORTRAN语言开发而成,主要用于大规模集成电路的计算机辅助设计。
SPICE 的正式实用版SPICE 2G在1975年正式推出,但是该程序的运行环境至少为小型机。
1985年,加州大学伯克利分校用C语言对SPICE软件进行了改写,1988年SPICE被定为美国国家工业标准。
与此同时,各种以SPICE为核心的商用模拟电路仿真软件,在SPICE的基础上做了大量实用化工作,从而使SPICE成为最为流行的电子电路仿真软件。
PSPICE则是由美国Microsim公司在SPICE 2G版本的基础上升级并用于PC 机上的SPICE版本,其中采用自由格式语言的5.0版本自80年代以来在我国得到广泛应用,并且从6.0版本开始引入图形界面。
PSpice AD数模电路基本仿真
PSpice A/D数模电路混合仿真孙海峰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3讲 电路特性仿真(Pspice)
立电流源、电压控制开关和电流控制开关、二极管、双极 立电流源、电压控制开关和电流控制开关、二极管、 晶体管共5类元器件参数的灵敏度,并将计算结果自动存 类元器件参数的灵敏度,
输出文件中。 数据文件。 入.OUT输出文件中。本项分析不涉及 输出文件中 本项分析不涉及PROBE数据文件。 数据文件 需要注意的是对一般规模的电路, 需要注意的是对一般规模的电路,灵敏度分析产生 输出文件中包含的数据量将很大。 的.OUT输出文件中包含的数据量将很大。 输出文件中包含的数据量将很大
第3讲 电路特性仿真
输出详细的基 本工作点信息
一般选项设置
计算直流传输特性
进行直流灵 敏度分析
第3讲 电路特性仿真
直流灵敏度分析: 直流灵敏度分析:虽然电路特性完全取决于电路中的元器 件取值,但是对电路中不同的元器件, 件取值,但是对电路中不同的元器件,即使其变化的幅度 (或变化比例)相同,引起电路特性的变化不会完全相同。 或变化比例)相同,引起电路特性的变化不会完全相同。 灵敏度分析的作用就是定量分析、 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。 路元器件参数的灵敏程度。Pspice中直流灵敏度分析的作 中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、独立电压源和独 指定的节点电压对电路中电阻、
PSpice/Optimizer 模拟电路优化设计
第3讲 电路特性仿真
三、PSpice仿真分析的四种基本类型 PSpice仿真分析的四种基本类型
基本工作点分析Bias point(BPD):计算电路的直流偏 基本工作点分析 计算电路的直流偏 置状态。 置状态。 直流扫描分析DC Sweep (DC):当电路中某一参数 ):当电路中某一参数 直流扫描分析 ): 称为自变量)在一定范围内变化时, (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)。 个取值,计算电路的直流偏置特性(称为输出变量)。 交流/噪声分析 ):作用是计算电 交流 噪声分析AC Sweep/Noise (AC):作用是计算电 噪声分析 ): 路的交流小信号频率响应特性。 路的交流小信号频率响应特性。 瞬态分析Time Domain(Transient) (TD):在给定输入 ):在给定输入 瞬态分析 ): 激励信号作用下,计算电路输出端的瞬态响应。 激励信号作用下,计算电路输出端的瞬态响应。
pspice参数扫描分析与统计分析
实验四参数扫描分析和统计分析实验目的:1、学习一些特定参数分析的方法,使之能够在今后的场合适用;2、学会做蒙托卡诺这种随机抽样、统计分析的分析方法;3、学会观测输出文件中的数据以及如何用图形表示出相应数据。
实验步骤:1、首先确定好研究对象,即下面的差分电路:2、进行参数扫描分析:1)首先在原图的基础上选定一个参数扫描分析的对象,如选定R1。
要先加入参数符号,可从元器件图开符号库中调出名称为PAPAM的符号,如下图:122)加入元件后,双击它则需要给它加入一个属性,点击new:3)在上面Property 中填入R1,然后,在R1中输入1K 的阻值,然后,右击该值,选择Display ,在出现的Display Properties 中选择“Name And Value ”4)设定好之后,把图中R1的值改为{R1},则完成的图形如下:35)现在设置仿真参数,在时域分析的同时做参数分析,参数设置如下: 一般设置:参数设置:“Sweep variable ”中选择“Global parameter ”,注意parameter 中的R1不用加{}6)点击运行之后在probe 中出现:4点击OK 以后出现的图形如下:(图中out1、out2都加了电压针)Time0s0.2us0.4us0.6us0.8us 1.0usV(OUT2)V(OUT1)2.0V4.0V6.0V8.0V该波形是呈对称的波形,随着电阻从1K 至10K 的变化,电压变化的越来越平缓且电压平均在逐渐减小。
3、蒙托卡诺分析1)在上图的基础上,首先把全局参数设置的删除,把R1改成Rbreak 中电阻元件:2)对刚替换的R1符号后要设置电阻的模型参数变化,则,首先选中该元件,再执行Capture 中的Edit/PSpice Model 子命令,则出现下图,并设置相应的DEV 、LOT 参数变化模式:53)设置相应的仿真参数如下图所示:(选择蒙态卡诺分析)运行仿真后出现的结果如下图:(它有20条,只对out2处的电压进行分析)Time0s0.2us 0.4us0.6us 0.8us 1.0usV(OUT2)5.0V5.5V6.0V6.5V4、最坏情况分析:6保持MC 分析中的设置等,只是在做MC 分析时,选择最坏情况分析设置参数如下:最坏情况分析的结果如下:Time0s0.2us 0.4us0.6us 0.8us 1.0usV(OUT2)5.2V5.6V6.0V6.4V它是截取了最高点与最低点的波形。
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题目:旁路电容对共射极放大电路低频特性的影响
电路如图所示,BJT为NPN型硅管,型号为2N3904,放大倍数为50,电路其他元件参数如图所示。
分析旁路电容Ce对共射极放大电路低频特性的影响。
步骤如下:
1、绘制原理图如上图所示。
2、修改三极管放大倍数Bf=50;
双击交流源v1设置其属性为:ACMAG=15mv,ACPHASE=0。
3、修改c3的大小,双击c3的大小,设置value={cval}。
如图所示:
4、Get New Part Param,从元件库中找到符号Param。
双击Param并设置其属性
Name1=cval, Value1=50uf。
如图所示:
5、设置分析类型(根据题意,需设置交流扫描分析和参数扫描分析):
①交流扫描分析:
选择Analysis→set up→AC Sweep,参数设置如下:
②参数扫描分析:
选择Analysis→set up→Parametric,参数设置如下:
6、Analysis Simulate,调用Pspice A/D对电路进行仿真计算。
计算完毕后,弹出如下对话框,表明有三项模拟结果的波形资料,点击All三个波形全显示在probe下,或只点击其中一条,在probe下只显示其中一条曲线。
点击All。
得到如下结果:
v(out)/v(in)
单击ok按钮,仿真结果如下:
波形显示了电压增益的幅值随频率变化的关系,即幅频特性。
同时还反映了旁路电容对电压增益的影响。
最左边的是ce为200uf时的幅频特性曲线,中间的那条是ce为50uf时的幅频特性曲线,最右边的那条是ce为0.1uf时的幅频特性曲线。
问题:从仿真结果中可以看出,旁路电容越大,下限截止频率f L(越低还是越高)?
下面测量c3=50uf时的放大电路的低频截止频率。
步骤如下:
1、取消参数扫描分析。
2、Analysis→Simulate,调用Pspice A/D对电路进行仿真计算。
3、在probe下,选择Trace→ Add(添加输出波形),,弹出Add Trace对话框,在Trace Expression
中编辑v(out)/v(in)
单击ok按钮,仿真结果如下:
4、在probe下,选择Tools→Cursor→Display ,出现游标,
然后再选择选择Tools→Cursor→Max ,通过游标读出最高点的电压增益为130.603,将该数值乘以0.707得到92.336.
在曲线上找到v(out)/v(in)为92.336的点,读出此时的横坐标值即为下限截止频率。
选择View→Area,准确找到该点。
找到该点后,点击Tools→Label→Mark,在曲线上的该点标注该点的数值。
问题:当c3=50uf时,下限截止频率是多少?。