OrCADPspice仿真分析功能介绍全解
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
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。
第二讲ORCAD之PSPICEAD数模混合仿真模块-文档资料
请看演示…….
PSpice 交流分析
运行仿真程序，放置电压探针在out端（或者在 Probe 演示窗口中加入V(out)波形 ) 仿真结果如下：
PSpice 中的噪声分析
噪声分析是针对电路中固有噪声（如电阻和半导体的工作 噪声）所做的分析，它的计算结果时所求节点相对于输入 独立源的等效噪声。 伴随AC交流分析而进行 所涉及的噪声种类：
PSpice 中的噪声分析
V(INOISE)和V(ONOISE) （菜单 Trace>Add Trace…或 快捷 键 ) INOISE 即INPUT NOISE ONOISE 即OUTPUT NOISE
5.确定后，运行仿真。在PSpice A/D窗口中加入波形
噪声的计算方法: 输出节点的总噪声除 以相对输入激励源的 电路的总增益
编写VHDL （EXPRESS） 绘制电路图 （CAPTURE） 进行电路混合仿真 （PSPICE A/D） 设计电路板 （LAYOUT）
VHDL仿真 （EXPRESS）
运用 PSpice 的基本条件
1.待仿真的元器件模型必须是PSpice的仿 真模型 2.电路中应该含有激励源，并且符合相应 的电路特性分析类型的要求 3.必须设置好合适的电路特性分析类型
热噪声： 电子的无序运动引起 散弹噪声：单位时间通过PN结的载流子数目变化造成 闪烁噪声： 能量主要集中在低频段，由于生产工艺的缺陷而引起
等效噪声：将整个电路中的噪声源都集中折算到选定的独 立源处，然后计算在等效的噪声源的激励下，所求节点处 产生的噪声。 PSpice可以分析每个频率点上指定节点的等效输出噪声电 压和指定输入端的等效输入噪声电压。噪声电压的单位是 V A 或 Hz ，即把噪声电平对噪声带宽的均方根进行归 Hz 一化
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。
OrCADPSpice软件介绍
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2. EWB 和 Multisim 软件 电路虚拟仿真 EWB(Electronics Workbench): 1988年加拿大 IIT公司推出，Multisim是EWB的升级版本； EWB和Multisim软件提供了许多虚拟仪器仪表 工具，工作界面形象直观，操作简单，分析功 能强大，易学易用。目前最新版Multisim11。
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绘制电路原理图的原则：
1)不允许有悬浮结点存在。
2)结点间不允许出现短路，不允许用电压源或
电感连接两结点。
3)元件和结点编号不能重复。 电路连线完成后，点击 PSpice / Create Netlist, 若连线没有错误，则自动生成一个以 net 为扩 展名的 Netlist 文件。
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PSpice 工具栏 A B C D E F G H A 编辑新的仿真设置文件 B 修改已存仿真设置文件 C 执行Pspice仿真 D 观察仿真结果 E 放置结点电压探针 I
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2. 直流扫描分析(DC Sweep) 利用PSpice可绘出各种直流转移特性曲线。 例5.2 用PSpice仿真程序求图示电路中ab端口 的戴维宁等效电路。
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1) 绘制原理图(端口处用0A电流源I2替代)。
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2) 设置仿真类型及仿真参数。
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3) 运行仿真，在Probe窗口调出端口电压V(I2) 随端口电流I2的变化曲线。
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3.设置 “Create PSpice Project”对话框。
Create based upon an existing project:基于原有 工程建立新工程。 Create a blank project:创建一个空白工程。 4. 绘制电路原理图。 添加元件库，放置元件； 编辑元件属性，修改元件参数； 放置接地元件； 连接各元件，完成电路。 注意：把参考结点连到接地元件。
【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 仿真入门
原理图绘制
修改后原理图变为: 修改后原理图变为:
电路原理图保存
执行File/Save命令 执行File/Save命令
电路图的仿真 (三)电路的仿真(瞬态分析) 电路的仿真(瞬态分析)
1、建立电路网表(执行PSpice/Create Netlist命令)
电路图的仿真
2、仿真参数类型设置
执行PSpice/New 执行PSpice/New Simulation Profile命令 Profile命令
放置二极管符号
执行P1ace/Part命令 执行P1ace/Part命令 在 “Libraries”列表框中选 Libraries”列表框中选 择“diode”库 择“diode”库 在 “Part”列表框中选择 Part”列表框中选择 “ D1N4002”，单击“OK” D1N4002”，单击“OK” 将该二极管移至合适位置， （按键盘中的R （按键盘中的R键，器件旋 转）按鼠标左键放置 按ESC键（或鼠标右键点 ESC键（或鼠标右键点 end mode）结束绘制元器 mode）结束绘制元器ce/Part命令 执行P1ace/Part命令 在 “Libraries”列表框中 Libraries”列表框中 选择“SOURCE” 选择“SOURCE” 在 “Part”列表框中选择 Part”列表框中选择 “ VSIN”，或 VSIN”，或 “VPULSE”, 或“VPWL” 或“VPWL” 单击“OK” 单击“OK” 将激励源移至合适位置， 按鼠标左键 按ESC键或鼠标右键点 ESC键或鼠标右键点 end mode以结束绘制元 mode以结束绘制元 器件状态
放置电容符号
执行P1ace/Part命令 执行P1ace/Part命令 在 “Libraries”列表框中选 Libraries”列表框中选 择“ANALOG” 择“ANALOG” 在 “Part”列表框中选择 Part”列表框中选择 “ C” 单击“OK” 单击“OK” 将电阻C 将电阻C移至合适位置， （按键盘中的R （按键盘中的R键，器件旋 转）按鼠标左键放置 按ESC键（或鼠标右键点 ESC键（或鼠标右键点 end mode）结束绘制元器 mode）结束绘制元器 件状态
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。
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。
ORCADPSPICE仿真学习（1）
ORCADPSPICE仿真学习（1）hgzty2011-06-27 20:15:00最后发布:2011-06-27 20:15:00首次发布:2011-06-27 20:15:00 版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https:///hgzty/article/details/6571040版权用LTspice仿真有一段时间了，今天试着学学用ORCAD自带的仿真工具。
先从最简单的一阶RC低通滤波器开始。
通过F=1/（2*pi*R*C）计算截止频率为174Hz。
首先加激励源：VAC（这里我发现好像一定要加这个，其他的比如Vsin不可以使用）整体电路如下：（电路中必须有0电位的存在，否则无法进行仿真）1. 交流扫描首先建立一个新的仿真，取名为AC。
这样，你在工程下就会看到一个以“AC”命名的文件夹。
仿真的结果和输出都会在该文件夹下。
接下来是设置，我们用log的方式选取横坐标显示，频率设置从1Hz到10MHz（这里要注意，要表示成MEG才是兆，M会认为是毫）。
确认后，运行仿真。
如果没有在之前的电路上加V探针，则可以通过add trace进行添加，这里得到的V（OUT）的仿真曲线。
我们可以通过cutoff_lowpass_3dB(V(OUT))这个公式得到3db截止频率点为：174.34619Hz，和理论估算的一致。
噪声分析噪声分析不是很清楚原理，但应该和仿真的模型有关。
在设置这里选输出电压为V（OUT），I/V Source 为V1，频率点设为每隔4点计算一次。
所得到的结果输出在AC.out文件中。
这里简单讲一下。
至于options下的选项，好像都和模型相关的，以后仔细研究了再说。
2. 直流扫描选取DC Sweep，在直流扫描中，电容等效于开路，电感等效于短路。
各个信号源取其直流电平值。
确定即可，V（OUT）为斜率为1的直线。
【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简明教程
可以联系本人免费索要PSPICE简明教程宾西法尼亚大学电气与系统工程系University of PennsylvaniaDepartment of Electrical and Systems Engineering编译：陈拓2009年8月4日原文作者：Jan Van der Spiegel, ©2006 jan_at_Updated March 19, 2006目录1.介绍2.带OrCAD Capture的Pspice用法2.1 第一步：在Capture 中创建电路2.2 第二步：指定分析和仿真类型偏置或直流分析（BIAS or DC analysis）直流扫描仿真（DC Sweep simulation）2.3 第三步：显示仿真结果2.4 其他分析类型：2.4.1瞬态分析（Transient Analysis）2.4.2 交流扫描分析（AC Sweep Analysis）3.附加的使用Pspice电路的例子3.1变压器电路3.2 使用理想运算放大器的滤波器交流扫描（滤波器电路)3.3 使用实际运算放大器的滤波器交流扫描（滤波器电路)3.4 整流电路（峰值检波器）和参量扫描的使用3.4.1 峰值检波器仿真（Peak Detector simulation）3.4.2 参量扫描（Parametric Sweep）3.5 AM 调制信号3.6 中心抽头变压器4.添加和创建库：模型和元件符号文件4.1 使用和添加厂商库4.2 从一个已经存在的Pspice模型文件创建Pspice符号4.3 创建你自己的Pspice模型文件和符号元件参考书目1. 介绍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 SPICE电路的行为，这对于集成电路特别重要，1975年SPICE最初在加州大学伯克利分校被开发时也是基于这个原因，正如同它的名字所暗示的那样：S imulation P rogram for I ntegrated C ircuits E mphasis.PSpice 是一个PC版的SPICE（Personal-SPICE），可以从属于Cadence设计系统公司的OrCAD公司获得。
Orcad-PSpice混合电路仿真
OrCAD-PSpice混合电路仿真1 OrCAD PSpice简介1.1 SPICE的起源Simulation Program with IntegratedCircuit Emphasis美国加州伯克莱大学雏形EDA（Electronic Design Automation）厂家OrCADSpice→OrCAD PSpice A/DCapture CIS Capture CISPSpice PSpiceExpress ExpressLayout Plus Layout Plus 图1 OrCAD 设计环境1.2 OrCAD PSpice的特点集成度高完整的Probe观测功能完整的仿真功能模块化和层次化设计模拟行为模块具有数字和模拟仿真功能元件库扩充功能1.3PSpice的仿真分析基本分析基本分析高级分析高级分析直流分析直流分析交流分析交流分析时域信号分析时域信号分析温度分析温度分析参数分析参数分析蒙地卡罗分析蒙地卡罗分析灵敏度/最差情况分析灵敏度/最差情况分析偏压点分析偏压点分析直流扫描分析直流扫描分析直流灵敏度分析直流灵敏度分析小信号直流转移分析小信号直流转移分析交流扫描分析交流扫描分析噪声分析噪声分析暂态分析暂态分析傅立叶分析傅立叶分析1.4 OrCAD应用术语1、电气对象元件（parts）、连线（wires）、接点（junctions）、总线（buses）、直线（lines）、文字（text）2、元件、元件库和模型元件：实现某特定功能的电气连接集合元件库：.olb文件模型：Property Editor/PspiceTemplate3、网络标号网络别名、跨页连接端口、层次输入输出端口、电源对象名、隐藏的管脚1.5 文件系统.DSN 电路文件.OPJ 项目文件.CIR 电路设置情况文件.NET 网络连接文件.ALS 元件连接别名文件.OLB 元件符号定义文件.LIB 元件模型定义文件.PRB 波形文件.OUT 输出错误信息文件.DAT 输出结果信息文件2 OrCAD CaptureCapture的作用：绘制电路图设置仿真要求与PSpice交互2.1 Capture 环境启动初始环境启动初始环境建立新项目建立新项目生成新图纸生成新图纸最大化最大化菜单栏菜单栏主工具栏主工具栏PSpice工具栏PSpice工具栏绘图工具栏绘图工具栏2.2 基本操作元件选择和右键菜单元件选择和右键菜单项目管理显示项目管理显示层次结构层次结构3 环境设置属性设置菜单属性设置菜单图纸大小菜单图纸大小菜单参考网格设置参考网格设置属性选项菜单属性选项菜单设计样式选项设计样式选项4 第一张电路图习题绘制如下电路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 脉冲波发生电路应用元件库analog.olb source.olb eval.olb5 高级电路图绘制技巧5.1 图纸的打开Edit PageEdit Page5.2 新增元件库添加元件库添加元件库寻找元件库路径寻找元件库路径方法2Place Part Add Library 方法2Place Part Add Library。
PSPICE_Orcad
输出变量的基本表达式
电压变量：
V（节点1）-节点1对地的电压， V（节点1,节点2）节点1、节点2间的电压 如：V(R1:1) - 也可V1(R1), V(R1:1,R1:2) V（Q2:C) - 也可VC(Q2) 对多端器件：V(Q4:B,Q4:C)-也可VBC(Q2)
电流变量：
I(元器件编号[：引出端名]) 如：I(Q1:C) - 也可IC(Q1) 对二端无源器件，不要给出引出端名,即： I(元器件编号)-规定电流从1端流进，2端流出，如： I(R1)，I(C1) 对独立源， I(独立源编号)，如：I(V1)，规定电流从 正端流进，负端流出
RC1 10k C1 out1 5p RS1 V1 0Vdc 1k Q1 Q2N2222 Q2 Q2N2222 out2
RC2 10k
RS2 1k
0
Q3 Q2N2222 Q4 Q2N2222 V2 VDD 12V V3 VEE -12V VEE
0
0
直流工作点分析（Bias Point Detail）、直流灵敏度分析（DC Sensitivity）、直流传输特性分析（Transfer Function ）可在同一 Profile中设置
例：1.23k、1.23E3和1230均表示同一个数。 特别注意：100meg=100e6,100m=100e-3
Pspice A/D中的单位 采用实用工程单位制，即：
时间单位为秒（s） 频率单位为赫兹(Hz) 电流单位为安培(A) 电压单位为伏特(V) 代表单位的字母可以省去，如表示470千欧 姆电阻： 470K, 4.7E5, 470KOhm
AC分析输出变量波形示例
1 15V 2 40 3 -0d
10V
20
orcadpspice仿真教程.ppt
5V
0V 1.1Hz
1.0KHz
1.0MHz
V(OUT2)
Frequency
1.0GHz
三条波形对应于三个不同的温度下电路对V(out2)节点的增益
1.2mA
0.8mA
0.4mA
0A 0V
2.0V IC(Q1)
4.0V V_V2
三条波形对应于三个不同的温度下的Ic
6.0V
8.0V
设置和运行参数分析(Parametric Sweep) 在Simulation Setting的Analysis type对话框中选择Time Domain(Transient)，在Options中选中Parametric Sweep：
400V
0V
-400V
0s
10ms
V(D1:1) V(OUT)
400V
20ms
30ms
Time
40ms
50ms
200V
0V
0Hz
50Hz
100Hz
V(D1:1) V(OUT)
150Hz Frequency
200Hz
250Hz 300Hz
400V
0V
-400V 0s
400V
10ms V(OUT)
200V
例如，选择执行Trace/Add Trace子命令，并在Trace/Add Trace设置框中指定显示的信号为：I(L1)@9，即显示第9批 分析中(对应R1＝1.5)，流过电感L1的电流。
1.5A
1.0A
0.5A
0A
0s
5s
I(L1)@9
10s Time
15s
20s
“上升时间”以及“过冲”性能分析： 选择执行Plot/X Axis Settings子命令，并在屏幕上显示的x 轴设置框的Processing Options子框内，选中“电路性能分 析(Performance Analysis)”，然后单击OK按钮，启动电路 性能分析过程。屏幕上出现电路性能分析显示窗口，x轴成 为参数扫描分析中的变量，即电阻R。 选择执行Trace/Add子命令，并在屏幕上显示的Trace/Add Trace设置框中，确定显示的特征值函数及自变量为： genrise(I(L1))，然后单击OK按钮，屏幕上显示出上升时间 与R的关系曲线。
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。
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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)
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。 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。
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)
交流扫描方式
扫描参数
噪声分析
交流扫描分析和噪声分析的参数设置对话框
类别 扫描 方式
参数名
Linear
Octave Decade
说明
参数以线性变化
VOFF=0 VAMPL=0.1V FREQ=5MEG
直流扫描分析参数设置
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)
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。 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。
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: .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
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。
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 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
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。