黑龍江大學OrCADPspice第10講

1、 黑大電子工程學院 徐仲暉制作 PSpice為用戶提供文本為用戶提供文本方式輸入電路手段。并可以方式輸入電路手段。并可以根據電路輸入文件（文本方根據電路輸入文件（文本方式）進行模擬。本講主要對式）進行模擬。本講主要對文本方式的基本元件、元件文本方式的基本元件、元件模型和拓撲結構進行介紹。模型和拓撲結構進行介紹。本講內容摘要本講內容摘要復習前講復習前講第第5章章 SPICE電路元器件電路元器件描述語句描述語句本講總結本講總結 本講作業(yè)本講作業(yè) 本講實踐指導本講實踐指導 5. 3 器件描述語句器件描述語句 5. 2 元件描述語句元件描述語句 5. 1 Spice電路元器件描電路元器件描述語句基礎述

2、語句基礎 5. 4 電源描述語句電源描述語句 5. 5 庫函數庫函數 黑大電子工程學院 徐仲暉制作復習前講復習前講返回返回電路仿真波形的分析與處理電路仿真波形的分析與處理 設置波形顯示方式設置波形顯示方式用于數據分析的評估函數用于數據分析的評估函數用于數據分析的特征函數用于數據分析的特征函數波形分析波形分析 黑大電子工程學院 徐仲暉制作 5.1 Spice電路元器件描述語句基礎電路元器件描述語句基礎 5.1.2 電路描述語句的基本格式電路描述語句的基本格式 5.1.1 PSpice所支持的元器件類型所支持的元器件類型目錄目錄目目錄錄 5.1.4 PSpice程序中的單位程序中的單位 5.1.3

3、 PSpice程序中的數字程序中的數字 5.1 概述概述 黑大電子工程學院 徐仲暉制作 5.1 概述概述返回返回 黑大電子工程學院 徐仲暉制作 黑大電子工程學院 徐仲暉制作1、運行、運行2、運行、運行 黑大電子工程學院 徐仲暉制作3、運行、運行 黑大電子工程學院 徐仲暉制作+為換行符為換行符主題主題 黑大電子工程學院 徐仲暉制作 5.1.1 PSpice所支持的元器件類型所支持的元器件類型返回返回 使用使用PSpice 程序進行電路模擬的過程，首先程序進行電路模擬的過程，首先是利用是利用 Schematics程序在元器件符號庫中的元器件程序在元器件符號庫中的元器件模型的基礎上建立電路原理圖，即

4、把具有特定名稱模型的基礎上建立電路原理圖，即把具有特定名稱的各種元器件按照規(guī)定格式輸入到計算機之中，再的各種元器件按照規(guī)定格式輸入到計算機之中，再進行計算、分析。電路特性的模擬精度與器件的模進行計算、分析。電路特性的模擬精度與器件的模型精度直接相關。型精度直接相關。 黑大電子工程學院 徐仲暉制作基本無源元件，如基本無源元件，如電阻、電容、電感、導線等；電阻、電容、電感、導線等；常用的半導體器件，如常用的半導體器件，如二極管、雙極晶體管、結型二極管、雙極晶體管、結型場效應管、場效應管、MOS管等管等;獨立電壓源和獨立電流源獨立電壓源和獨立電流源;各種受控電壓源、受控電流源和受控開關各種受控電壓源

5、、受控電流源和受控開關;基本數字電路單元，如基本數字電路單元，如門電路、傳輸門、觸發(fā)器、門電路、傳輸門、觸發(fā)器、可編程邏輯陣列等可編程邏輯陣列等;常用單元電路，如常用單元電路，如運算放大器、運算放大器、555定時器等。定時器等。OrCAD PSpice 9可模擬以下可模擬以下6類常用的電路元器件：類常用的電路元器件： 黑大電子工程學院 徐仲暉制作 OrCAD PSpice 9可支持的元器件類別及其名稱首字可支持的元器件類別及其名稱首字母如下面所示：母如下面所示：表表5.1.0 元器件名稱首字母表元器件名稱首字母表首字母首字母元器件名稱元器件名稱首字母首字母元器件名稱元器件名稱B砷化鎵場效應管砷

6、化鎵場效應管N數字輸入器件數字輸入器件C電容電容O數字輸出器件數字輸出器件D二極管二極管Q雙極性晶體管雙極性晶體管E電壓控制電壓源電壓控制電壓源R電阻電阻F電流控制電流源電流控制電流源S壓電開關壓電開關G電壓控制電流源電壓控制電流源T傳輸線傳輸線H電流控制電壓源電流控制電壓源U數字器件數字器件I獨立電源獨立電源V獨立電壓源獨立電壓源J結型場效應管結型場效應管W流控開關流控開關K互感（變壓器）互感（變壓器）X子電路調用子電路調用L電感電感Z絕緣柵雙極性管絕緣柵雙極性管M場效應管場效應管主題主題 黑大電子工程學院 徐仲暉制作 5.1.2 電路描述語句的基本格式電路描述語句的基本格式返回返回 Spi

7、ce語言中電路元件的名稱必須使用元件類型關語言中電路元件的名稱必須使用元件類型關鍵字作為第一個字母，元件名稱最多可以用鍵字作為第一個字母，元件名稱最多可以用8位字母表位字母表示。無源器件描述語句格式為：示。無源器件描述語句格式為： 其中：其中： 是必有項，是必有項， 是可選項。規(guī)定是可選項。規(guī)定空格空格為間隔符。為間隔符。 元件名元件名是由元件名稱首字母、下劃線和元器件別名是由元件名稱首字母、下劃線和元器件別名構成。構成。 別名可以是元器件序列名或其他標識符；別名可以是元器件序列名或其他標識符； 元件值元件值為為PSpice規(guī)定的數值和物理單位組成。規(guī)定的數值和物理單位組成。 黑大電子工程學院

8、 徐仲暉制作I_I1 NODE1 0 SIN 0 5 15.9155 0 0 0 L_L1 NODE1 NODE2 0.1H R_R1 0 NODE2 1 C_C1 0 NODE2 1 在概述的在概述的RLC電路中電路中: 電阻電阻R1的節(jié)點為的節(jié)點為NODE2 , 0，阻值為，阻值為1； 電感電感L1的節(jié)點為的節(jié)點為NODE1，NODE2,電感的值為電感的值為0.1H; 電容電容C1的節(jié)點為的節(jié)點為NODE2,0，電容的值為，電容的值為1F。它們的描述語句分別為：它們的描述語句分別為： 黑大電子工程學院 徐仲暉制作 PSpice將電源分為兩大類：獨立源和受控源。將電源分為兩大類：獨立源和受控

9、源。獨獨立源描述語句的格式為：立源描述語句的格式為：N+ N-DCAC +模型名和參數模型名和參數其中：其中： N+為電壓正節(jié)點，為電壓正節(jié)點，N-為電壓負節(jié)點；為電壓負節(jié)點； N+電位必須高于電位必須高于N-，正電流從，正電流從N+流向流向N-； 語句中語句中DC、AC和瞬態(tài)值的默認值為和瞬態(tài)值的默認值為0。 在直流分析時，要設置在直流分析時，要設置DC值；值； 在交流分析時，要設置在交流分析時，要設置AC值，其相位值如省略則為值，其相位值如省略則為0，在進行時域分析時，可以設置隨時間變化的電源，在進行時域分析時，可以設置隨時間變化的電源，如脈沖源、指數電源、正弦波等。如脈沖源、指數電源、正

10、弦波等。 黑大電子工程學院 徐仲暉制作主題主題 在在PSpice中定義了中定義了4種受控源。種受控源。其描述語句的基其描述語句的基本格式為：本格式為： N+ N- NC+ NC 其中：其中： NC+和和NC- 是控制電壓；是控制電壓； N+和和N-是受控源的輸出節(jié)點；是受控源的輸出節(jié)點； 增益值為電壓、電流增益或者是轉移阻抗、轉移增益值為電壓、電流增益或者是轉移阻抗、轉移導納。導納。 黑大電子工程學院 徐仲暉制作 5.1.3 PSpice程序中的數字程序中的數字返回返回 PSpice中的數值表示采用科學計數法，對于元件中的數值表示采用科學計數法，對于元件所取數值有如下兩種規(guī)定：所取數值有如下兩

11、種規(guī)定： 用整數、浮點數和指數方式表示。表示指數時，底用整數、浮點數和指數方式表示。表示指數時，底數數10用字母用字母E替代。例如：替代。例如：-5,3,0.12,3.25,1E-3,2.4E+4。 用比例因子表示。例如：用比例因子表示。例如：1.15E+6. 1.15M和和0.00115G表示相同的數值表示相同的數值1500000。 為了方便使用，為了方便使用，PSpice規(guī)定了用特殊符號表示不規(guī)定了用特殊符號表示不同數量級的比例因子，如表同數量級的比例因子，如表5-1所示。所示。 黑大電子工程學院 徐仲暉制作主題主題附表附表2.1.2 比例因子及其表示的數值比例因子及其表示的數值比例因子比

12、例因子 表示數值表示數值 比例因子比例因子 表示數值表示數值 比例因子比例因子 表示數值表示數值F10-15MIL25.4*10-6K103P10-12M10-3MEG106N10-9G109U10-6T1012比例因子可用大寫也可用小寫，含義是一樣的。比例因子可用大寫也可用小寫，含義是一樣的。 黑大電子工程學院 徐仲暉制作 5.1.4 PSpice程序中的單位程序中的單位返回返回 PSpice中采用的是實用工程單位制，如電壓用伏中采用的是實用工程單位制，如電壓用伏V、電流用安培、電流用安培A、電阻用歐姆、電阻用歐姆等表示。其規(guī)定與等表示。其規(guī)定與電學中的電參量單位一致，如表電學中的電參量單位

13、一致，如表5-2所示所示表表5-2 缺省的物理單位缺省的物理單位物理量物理量單單 位位物理量物理量單單 位位物理量物理量單單 位位電阻電阻歐姆歐姆電壓電壓伏特伏特頻率頻率赫茲赫茲電感電感亨利亨利電流電流安培安培角度角度弧度弧度電容電容法拉法拉 黑大電子工程學院 徐仲暉制作 程序會根據具體對象的模型自動確定其單位。程序會根據具體對象的模型自動確定其單位。用戶在輸入數據時，代表單位的字母可以省去。例用戶在輸入數據時，代表單位的字母可以省去。例如給電壓源賦值時，鍵入如給電壓源賦值時，鍵入12和和12V都是可以的。用都是可以的。用希臘字母描述的物理量單位采用變形描述方式，電希臘字母描述的物理量單位采用

14、變形描述方式，電阻的單位歐姆阻的單位歐姆缺省表示。如缺省表示。如5 ，直接寫作，直接寫作5：12k 寫作寫作12k等。在輸入電路描述中，對物理量單等。在輸入電路描述中，對物理量單位中字母大小均可。位中字母大小均可。主題主題 黑大電子工程學院 徐仲暉制作 5.2 元件描述語句元件描述語句目錄目錄 5.2.2 電阻元件電阻元件目錄目錄 5.2.1 節(jié)點節(jié)點 5.2.3 電容元件電容元件 5.2.4 電感元件電感元件 5.2.5 互感元件互感元件 5.2.6 傳輸線傳輸線 5.2.7 電壓與電電壓與電流控制開關流控制開關 PSpice結合元器件的物理結合元器件的物理屬性，將元器件分成電阻型、屬性，將

15、元器件分成電阻型、電容型、電感型、互感型、傳電容型、電感型、互感型、傳輸線型和開關型，方便用戶對輸線型和開關型，方便用戶對元器件分類描述：元器件分類描述： 黑大電子工程學院 徐仲暉制作返回返回 5.2.1 節(jié)點節(jié)點 每個元器件必須連接右兩個或兩個以上節(jié)點之間，每個元器件必須連接右兩個或兩個以上節(jié)點之間，即要在網表文件中至少出現兩次；即要在網表文件中至少出現兩次； 在描述語句中元件名后緊跟連接節(jié)點序號，一般按在描述語句中元件名后緊跟連接節(jié)點序號，一般按電流流入元件方排列節(jié)點順序；電流流入元件方排列節(jié)點順序； 節(jié)點編號可以用非順序排列的數字，也可以用英文節(jié)點編號可以用非順序排列的數字，也可以用英文

16、字母或用兩者混合編號；字母或用兩者混合編號； 節(jié)點序號可以不連續(xù)。其長度最長可達節(jié)點序號可以不連續(xù)。其長度最長可達131個字節(jié)，個字節(jié)，一般限制在一般限制在8個字節(jié)以內零節(jié)點指定為接地節(jié)點。個字節(jié)以內零節(jié)點指定為接地節(jié)點。節(jié)點規(guī)則：節(jié)點規(guī)則： 黑大電子工程學院 徐仲暉制作 電路分析過程中，電壓源被當作短路，電流源被當電路分析過程中，電壓源被當作短路，電流源被當成開路，半導體元件都可以被當成直流路徑的一部成開路，半導體元件都可以被當成直流路徑的一部分；分； PSPice要求每一節(jié)點必須有到地的直流通路，否則要求每一節(jié)點必須有到地的直流通路，否則便會報錯。有兩種情況均會引起此種懸浮節(jié)點：便會報錯。

17、有兩種情況均會引起此種懸浮節(jié)點： 節(jié)點連接只連接一個元件；節(jié)點連接只連接一個元件； 電容對地起了隔直作用。電容對地起了隔直作用。 對于第一種情況處理懸浮節(jié)點的方法只要檢查并正對于第一種情況處理懸浮節(jié)點的方法只要檢查并正確連接器件就可以解決：確連接器件就可以解決： 對第二種情況可以在該懸浮點對地并聯一個數百兆對第二種情況可以在該懸浮點對地并聯一個數百兆歐的大電阻。歐的大電阻。 黑大電子工程學院 徐仲暉制作主題主題 電感線圈是不含直流電阻的理想電感，所以當電電感線圈是不含直流電阻的理想電感，所以當電感線圈與電壓源并聯時將由現節(jié)點短路。處理節(jié)感線圈與電壓源并聯時將由現節(jié)點短路。處理節(jié)點短路的方法是在

18、電感支路中串聯接入一個任意點短路的方法是在電感支路中串聯接入一個任意阻值的電阻。阻值的電阻。 黑大電子工程學院 徐仲暉制作 5.2.2 電阻元件電阻元件 Pspice程序定義了多種電阻類型，普通電阻和半程序定義了多種電阻類型，普通電阻和半導體電阻，另外還有可變電阻。其電阻的符號如下圖導體電阻，另外還有可變電阻。其電阻的符號如下圖所示：所示：1、普通電阻、普通電阻 在在PSpice繪圖中電阻元件名字的第一個字母必須繪圖中電阻元件名字的第一個字母必須是是“R”。電阻的語句格式為：。電阻的語句格式為： R N+ N- RNAME VALUE其中：其中：VALUE是電阻值；是電阻值；RNAME是電阻模

19、型名；是電阻模型名；電阻模型由電阻模型由.MODEL語句給出；語句給出；R1kR1k返回返回 黑大電子工程學院 徐仲暉制作 如果如果RNAME缺省，缺省，VALUE電阻值可正可負，但不電阻值可正可負，但不能為零；能為零； 如果如果RNAME給出，則電阻值與溫度的關系式為：給出，則電阻值與溫度的關系式為： RES=VALUE*R*1+TC1*(T-T0)+TC2*(T-T0)2式中式中: R為電阻倍數，默認值為為電阻倍數，默認值為1； TC1為線性溫度系數為線性溫度系數; TC2為二次溫度系數，默認值為為二次溫度系數，默認值為0; T是工作溫度是工作溫度;T0是環(huán)境溫度，默認值為是環(huán)境溫度，默認

20、值為27。參數值在參數值在MODEL語句中給出。語句中給出。 黑大電子工程學院 徐仲暉制作例例1：10k普通電阻的普通電阻的Spice描述語句。描述語句。 R_R1 1 2 10K例例2：電阻值為電阻值為2M,電阻模型名為電阻模型名為ARES的電阻，模的電阻，模型參數為型參數為R=1，TC1=0.02，TC2=0.005的普通電阻的普通電阻的的Spice描述語句。描述語句。 R_R2 1 2 ARES 2MEG .MODEL ARES RES(R=1 TC1=0.02 +TC2=0.005)：MODEL語句中給出參數值語句中給出參數值例例3：電阻值為電阻值為5k ，電阻模型名為，電阻模型名為B

21、RES，模型參數，模型參數為為R=1，TC1=2.5的普通電阻的的普通電阻的Spice描述語句。描述語句。 R_RINPUT 1 2 BRES 5K .MODEL BRES RES (R=1 TC1=2.5): MODEL語語句中給出參數值句中給出參數值 黑大電子工程學院 徐仲暉制作2、半導體電阻、半導體電阻 半導體電阻在擴散電阻幾何描述和信息處理方面半導體電阻在擴散電阻幾何描述和信息處理方面擴展了普通電阻的功能。擴展了普通電阻的功能。半導體電阻的描述語句格式半導體電阻的描述語句格式為為: R N+ N- 如果指定了如果指定了rvalue值，這一語句與普通電阻語句值，這一語句與普通電阻語句相同

22、相同; 半導體電阻描述語句的模型與前面提到的一樣，半導體電阻描述語句的模型與前面提到的一樣，模型類型名為模型類型名為Rname; 黑大電子工程學院 徐仲暉制作 半導體電阻的阻值計算與擴散的長度半導體電阻的阻值計算與擴散的長度L,寬度寬度w和模和模型參數相關，由下式給出：型參數相關，由下式給出： rvalue=RSH*(L-NARROW)/(W-NARROW)其中其中: RSH為薄膜為薄膜電阻系數電阻系數； W為電阻的寬度，擴散電阻為電阻的寬度，擴散電阻的寬度要等于最小的設計尺的寬度要等于最小的設計尺寸，默認值為寸，默認值為10-6; L為電阻的長度；為電阻的長度； NARROW為由于為由于刻蝕

23、刻蝕所產生所產生的的隘路隘路。lwNARROW 黑大電子工程學院 徐仲暉制作 半導體電阻的溫度特性與普通電阻相同，其參數半導體電阻的溫度特性與普通電阻相同，其參數在在.MODEL語句中給出。電阻值與溫度的關系式為語句中給出。電阻值與溫度的關系式為: RES=rvalue *R*1+TC1* (T-T0)+TC2*(T-T0)2式中：式中：R為電阻倍數，默認值為為電阻倍數，默認值為1；TC1為線性溫度系數；為線性溫度系數；TC2為二次溫度系數，默認值為為二次溫度系數，默認值為0;T是工作溫度是工作溫度;T0是環(huán)境溫度，默認值為是環(huán)境溫度，默認值為27。 黑大電子工程學院 徐仲暉制作主題主題例例4

24、：求電阻模型名為求電阻模型名為RMOD,電阻類型為電阻類型為R,長度長度l=50um,寬度寬度w=5um, RSH=1OO/m, NARROW=0.25um的半導體電阻的的半導體電阻的rvalue值。該半值。該半導體電阻的描述語句如下：導體電阻的描述語句如下： R_R1 1 2 RMOD L=50U W5U .MODEL RMOD R RSH=100 NARROW=0.25U 根據公式根據公式: rvalue=RSH*(L-NARROW)/(W-NARROW)得得出出rvalue1047。 黑大電子工程學院 徐仲暉制作返回返回 5.2.3 電容元件電容元件 PSpice程序提供了多種電容模型，

25、包括普通電容、程序提供了多種電容模型，包括普通電容、半導體電容和可變電容。其電容的符號如下圖所示。電半導體電容和可變電容。其電容的符號如下圖所示。電容的元件描述語句與電阻十分相似。容的元件描述語句與電阻十分相似。C1nC1n1、普通電容、普通電容 在在PSpice繪圖中電容名字的第一個字母必須是繪圖中電容名字的第一個字母必須是“C”。電容的語句格式為：。電容的語句格式為： C N+ N- CNAME VALUE IC=V0其中：其中： VALUE是電容常數值；是電容常數值；IC定義了電容的初始電壓值；定義了電容的初始電壓值；CNAME是電容模型名是電容模型名; 黑大電子工程學院 徐仲暉制作如果

26、如果CNAME省略，省略，VALUE可正可負，但不能為零?？烧韶?，但不能為零。如果如果CNAME給出，電容值與電壓、溫度的關系式為：給出，電容值與電壓、溫度的關系式為： CAP=VALUE*C*(1+v*VC1+v2VC2)*1+TC1 +(T-T0)+TC2(T-T0)2式中：式中：C為電容器倍數，默認值為為電容器倍數，默認值為1;v是初始電壓值是初始電壓值;VC1為線性電壓系數為線性電壓系數;VC2為二次電壓系數；為二次電壓系數；TC1為線性溫度系數；為線性溫度系數；TC2為二次溫度系數，默認值都為零為二次溫度系數，默認值都為零;T是工作溫度是工作溫度;T0為環(huán)境溫度，默認值為為環(huán)境溫度

27、，默認值為27 ;參數值在參數值在MODEL語句中給出。語句中給出。 黑大電子工程學院 徐仲暉制作例例1：電容值是電容值是1OpF的普通電容的描述語句的普通電容的描述語句 C_Cl NODE1 NODE2 10U例例2：電容模型名為電容模型名為ACAP,電容常數值電容常數值20nf,端電壓初始端電壓初始值值=1.5V, Model的參數值為的參數值為VC1=0.01, VC2=0.002, TC1=0.02, TC2=0.005的電容的描述語句。的電容的描述語句。 C_C2 NODE1 NODE2 ACAP 20nF IC=1.5V .MODEL ACAP CAP (C=1 VC1=0.01

28、VC2=0.002 +TC1=0.02 TC2=0.005) 黑大電子工程學院 徐仲暉制作2、半導體電容、半導體電容 PSpice給出了半導體電容的描述語句，半導體電給出了半導體電容的描述語句，半導體電容語句在平面擴散區(qū)域幾何描述和信息處理方面擴展容語句在平面擴散區(qū)域幾何描述和信息處理方面擴展了普通電容的功能。半導體電容的語句格式為了普通電容的功能。半導體電容的語句格式為: C N+ N- + 如果指定了如果指定了cvalue值值,這一語句與普通電容語句相同，這一語句與普通電容語句相同，除了初始值除了初始值IC外，后面的信息都無效。外，后面的信息都無效。 如果沒有指定如果沒有指定cvalue值

29、，則必須給出半導體電容的值，則必須給出半導體電容的長度長度L和模型名和模型名Mname； 寬度寬度w值如果沒有給出，模型自動使用默認值。值如果沒有給出，模型自動使用默認值。 半導體電容描述語句的模型與前面提到的一樣，模半導體電容描述語句的模型與前面提到的一樣，模型類型名為型類型名為C。 黑大電子工程學院 徐仲暉制作主題主題 半導體電容的計算與擴散的長度半導體電容的計算與擴散的長度L,寬度寬度W和模型和模型參數有關，其關系由下式給出：參數有關，其關系由下式給出： cvalue =CJ* (L-NARROW)(W-NARROW) + 2CJSW(L+W-2*NARROW)其中其中: CJ是結底部的

30、電容；是結底部的電容； CJSW是結側面電容；是結側面電容； W為電容的寬度，半導體電容的寬度要等于最小為電容的寬度，半導體電容的寬度要等于最小的設計尺寸，默認值為的設計尺寸，默認值為10-6； L為電容的長度。為電容的長度。 NARROW為由于刻蝕所產生的隘路。為由于刻蝕所產生的隘路。 黑大電子工程學院 徐仲暉制作 5.2.4 電感元件電感元件返回返回 PSpice給出了電感元件的描述語言，給出了電感元件的描述語言，Spice語言可語言可以描述線性電感與非線性電感元件。其關鍵字為以描述線性電感與非線性電感元件。其關鍵字為L,電電感的符號如下圖所示：感的符號如下圖所示：L10uH電感的符號是電

31、感的符號是L,電感器名字的第一個字母必須是電感器名字的第一個字母必須是L,電電感的語句格式為：感的語句格式為： L N+ N- LNAME VALUE IC=I0其中：其中：LNAME是電感的模型名；是電感的模型名；IC定義電感的初始電流值；定義電感的初始電流值；VALUE是電感常數值：是電感常數值： 黑大電子工程學院 徐仲暉制作如果如果LNAME省略，省略，VALUE可正可負，但不能為零；可正可負，但不能為零；如果如果LNAME給出，電感值與電流、溫度的關系式為給出，電感值與電流、溫度的關系式為 IND=VALUE*L*(1+IL1*IIL2*I2)(1+ + TC1(T-T0)+TC2(T

32、-T0)2)式中：式中：L為電感器倍數，默認值為為電感器倍數，默認值為1；IL1為線性電流系數為線性電流系數; IL2為二次電流系數為二次電流系數; TC1為線性溫度系數為線性溫度系數;TC2為二次溫度系數為二次溫度系數; 默認值均為零。默認值均為零。T是工作溫度；是工作溫度；T0為環(huán)境溫度。為環(huán)境溫度。 黑大電子工程學院 徐仲暉制作例例1：電感常數值為：電感常數值為10mH的線性電感的描述語句的線性電感的描述語句 L_Ll NODE1 NODE2 1OMH例例2：電感常數值為：電感常數值為5mH,電感模型名電感模型名LMOD的線性電的線性電感的描述語句感的描述語句 L_L2 NODE1 NO

33、DE2 LMOD 5MH例例3：電感常數值為：電感常數值為2uH,電感模型名為電感模型名為LMOD的線性的線性電感的描述語句，電感電流初始值為電感的描述語句，電感電流初始值為0.5A,類型名類型名IND,電感模型的參數為電感模型的參數為IL1=O.1 IL2=0.002 TC1=0.02 TC2=0.005 L_L3 NODE1 NODE2 LMOD 2UH IC=0.5A .MODEL LMODIND(L=1 IL1=0.1 IL2=0.002 +TC1=0.02 TC2=0.005) 黑大電子工程學院 徐仲暉制作主題主題2、非線性電感、非線性電感Spice語句不僅可以用來描述線性電感，也可

34、以描述語句不僅可以用來描述線性電感，也可以描述非線性電感，用非線性多項式描述電感電流非線性電感，用非線性多項式描述電感電流iL。非。非線性電感的語句格式為：線性電感的語句格式為： Lnane N+ N- POLY 電感電感Lname是非線性的由是非線性的由POLY字符說明。字符說明。L0,L1,是是iL的系數。的系數。非線性電感至少給出非線性電感至少給出L0與與L1的值。非線性電感的計的值。非線性電感的計算公式如下：算公式如下： Ivalue=L0+ L1*iL+L2*iL2+.例例4電感的電流電感的電流iL的系數分別為的系數分別為0,5m, 1m的非線性電的非線性電感的描述語句。感的描述語句

35、。 L_LPOLY NODE1 NODE2 POLY 0 5M 1M 黑大電子工程學院 徐仲暉制作 5.2.5 互感元件互感元件返回返回 互感也叫變壓器芯。互感的符號是互感也叫變壓器芯?；ジ械姆柺荎，互感包，互感包含兩個或兩個以上的電感。其符號如下圖所示：含兩個或兩個以上的電感。其符號如下圖所示：1、線性互感、線性互感:線性互感的語句格式為線性互感的語句格式為: K L1st namea L 黑大電子工程學院 徐仲暉制作例例1：如圖：如圖5-6所示的單向互感的描述語句，初級電感所示的單向互感的描述語句，初級電感L1與次級電感與次級電感L2電感常數的值都是電感常數的值都是0.5mH,互感系互感

36、系數數k=0.9999。 Ll NP+ NP- 0.5mH L2 NS+ NS- 0.5mH KM LI L2 0.9999L1L2NS+NS-NP+NP-主題主題 黑大電子工程學院 徐仲暉制作 5.2.6 傳輸線傳輸線返回返回補充資料一：傳輸線概念：補充資料一：傳輸線概念：（1）理想傳輸）理想傳輸在一般的電路分析中，所涉及的電路在一般的電路分析中，所涉及的電路系統(tǒng)都是集總參數的，即集總參數系統(tǒng)。各點之間系統(tǒng)都是集總參數的，即集總參數系統(tǒng)。各點之間的信號是瞬間傳遞的的信號是瞬間傳遞的, 并且，這種瞬間傳遞對信號本并且，這種瞬間傳遞對信號本身沒有影響。集總參數系統(tǒng)是一種理想化的傳輸。身沒有影響。

37、集總參數系統(tǒng)是一種理想化的傳輸。 黑大電子工程學院 徐仲暉制作（2）實際傳輸：）實際傳輸：集總參數系統(tǒng)是實際情況的一種理集總參數系統(tǒng)是實際情況的一種理想化近似。實際的情況是各種參數分布于電路所在空想化近似。實際的情況是各種參數分布于電路所在空間的各處，包括電路元件之間的信號連線上。當這種間的各處，包括電路元件之間的信號連線上。當這種分散性造成的信號延遲時間與信號本身的變化時間相分散性造成的信號延遲時間與信號本身的變化時間相比已不能忽略的時侯，就不能再用理想化的模型來描比已不能忽略的時侯，就不能再用理想化的模型來描述電路系統(tǒng)。這時，信號是以電磁波的速度在信號通述電路系統(tǒng)。這時，信號是以電磁波的速

38、度在信號通道上傳輸，信號通道道上傳輸，信號通道(或者說是信號的連線或者說是信號的連線)是帶有電是帶有電阻、電容、電感、電導的復雜網絡，是一個典型的分阻、電容、電感、電導的復雜網絡，是一個典型的分布參數系統(tǒng)。布參數系統(tǒng)。 黑大電子工程學院 徐仲暉制作（3）傳輸模型的建立：模型化傳輸）傳輸模型的建立：模型化傳輸考慮一個設計是否考慮一個設計是否是高速的可以通過線傳輸延時與信號的上升時間的比是高速的可以通過線傳輸延時與信號的上升時間的比值來確定。如果信號的上升時間比線的傳播延時時間值來確定。如果信號的上升時間比線的傳播延時時間要快，則該設計可被考慮為高速的；如果一個設計被要快，則該設計可被考慮為高速的

39、；如果一個設計被稱為高速設計，那么相應的設計規(guī)則就必須遵守。稱為高速設計，那么相應的設計規(guī)則就必須遵守。 衡量一個信號在某定長信號線上傳輸時是否應用衡量一個信號在某定長信號線上傳輸時是否應用傳輸線理論來解釋的條件是：傳輸線理論來解釋的條件是：Trf 4Td （Trf：驅：驅動信號的上升動信號的上升/下降時間；下降時間；Td：信號在信號連線上的傳：信號在信號連線上的傳輸時間）。輸時間）。 所以在電路分析中，對于必須考慮信號傳輸的連所以在電路分析中，對于必須考慮信號傳輸的連接線，我們稱之謂傳輸線。由于傳輸線的一個基本特接線，我們稱之謂傳輸線。由于傳輸線的一個基本特征是信號在其上的傳輸需要時間，因而

40、人們也常常將征是信號在其上的傳輸需要時間，因而人們也常常將傳輸線傳輸線稱之為稱之為延遲線延遲線，特別強調傳輸線上信號傳輸的，特別強調傳輸線上信號傳輸的時間延遲性。時間延遲性。 黑大電子工程學院 徐仲暉制作補充資料二：理想傳輸線模型：補充資料二：理想傳輸線模型：理想傳輸模型理想傳輸模型ABSignal-INSignal-OUT 黑大電子工程學院 徐仲暉制作主題主題傳輸線的描述格式傳輸線的描述格式T +ZO=TD= F= NL 建立上述理想傳輸線模型后，傳輸屬性可以使用建立上述理想傳輸線模型后，傳輸屬性可以使用特征阻抗值（特征阻抗值（ZO）、延遲時間（）、延遲時間（TD）、頻率值（）、頻率值（F）或波長值（或波長值（NL）進行描述。）進行描述。 傳輸線模型的處理是實現各種集成電路設計的關傳輸線模型的處理是實現各種集成電路設計的關鍵技術之