Pspice92使用方法課件

就是用計算機(jī)來幫助人們分析或者設(shè)計電子電路。它是CAD和EDA技術(shù)的重要組成部分。

電子電路設(shè)計就是根據(jù)給定的功能和特性指標(biāo)要求，通過各種方式，確定采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及各個元件的參數(shù)值。一、電子電路設(shè)計與仿真1、什么是“電子電路計算機(jī)仿真”O(jiān)rCAD是美國OrCADSystem公司推出的著名的EDA軟件，它是一個軟件包，覆蓋了電子設(shè)計的4項(xiàng)核心任務(wù)電路仿真Pspice軟件PSpice是國際上著名的通用電路分析程序，是一個多功能的電路模擬實(shí)驗(yàn)臺，從70年代問世以來，經(jīng)過了近30年的不斷改進(jìn)、完善，已成為國際上公認(rèn)的一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工具。OrCAD/PSpiceA/D9.2可支持的元器件類別及其字母代號

字母代號

元器件類型

字母代號

元器件類型BCaAs場效應(yīng)管N數(shù)字輸入C電容O數(shù)字輸出D二極管Q雙極晶體管E壓控電壓源R電阻F流控電流源S電壓控制開關(guān)G壓控電流源T傳輸線H流控電壓源U數(shù)字電路單元I獨(dú)立電流源USTIM數(shù)字電路信號源G結(jié)型場效應(yīng)管V獨(dú)立電壓源K互感、傳輸線耦合W電流控制開關(guān)L電感X單元子電路調(diào)用MMOS場效應(yīng)管

ZIGBT管2.1.2OrCAD/PSpice9.2可分析的電路特性O(shè)rCAD/PSpice9可分析的電路特性有6類15種：（1）直流分析包括靜態(tài)工作點(diǎn)（Bias

Point

Detail）、直流靈敏度（DC

Sensitivity）、直流傳輸特性（TF：Transfer

Function）、直流特性掃描（DC

Sweep）分析。（2）交流分析包括頻率特性（AC

Sweep）、噪聲（Noise）分析。OrCAD/PSpice9可分析的電路特性有6類15種（3）瞬態(tài)分析包括瞬態(tài)響應(yīng)分析（Transient

Analysis）、傅里葉分析（Fourier

Analysis）。（4）參數(shù)掃描包括溫度特性分析（Temperature

Analysis）參數(shù)掃描分析（Parametric

Analysis）。2.7.OrCAD/PSpice9.2中的單位和數(shù)字

Pspice中采用的是實(shí)用工程單位制，如電壓用伏（V）、電流用安培（A）、電阻用歐姆（Ω）、功率用瓦特（W）等。在運(yùn)行中，Pspice會根據(jù)具體對象自動確定其單位。用戶在輸入數(shù)據(jù)時，代表單位的字母可以省去。例如給電壓源賦值時，鍵入12和12V意思一樣。

Pspice中的數(shù)字采用科學(xué)表示方式，即可以使用整數(shù)、小數(shù)和以10為底的指數(shù)。用指數(shù)表示時，底數(shù)10用字母E來表示。對于比較大或比較小的數(shù)字，還可采用10種比例因子，如下表所示。例如1000、1E3和1K都表示同一個數(shù)。2.9OrCAD/PSpice9.2中采用的比例因子

符號

比例因子

符號

比例因子F10-15M10-3P10-12K10+3N10-9MEG10+6U10-6G10+9MIL25.4×10-6T10+12特別注意：（1）比例因子可用大寫也可用小寫，如m和M都表示10-3。而國標(biāo)規(guī)定，m表示10-3，M表示10+6，我們通常的習(xí)慣也是這樣。為了防止混淆，在該軟件中用MEG表示10+6。這一點(diǎn)在使用時應(yīng)特別小心。（2）比例因子只能用英文字母，如10-6用U或u表示，而國標(biāo)規(guī)定10-6用m表示。這一點(diǎn)在使用時也應(yīng)注意，如電容容量C=1×10-6F，應(yīng)寫成C=1u（或1U）2.10.電路仿真過程

1.調(diào)用Capture軟件

在計算機(jī)上選擇命令集：程序/OrCAD

FamilyRelease9.2LiteEdition/Capture

CIS

LiteEdition，點(diǎn)擊后就會在屏幕上出現(xiàn)Capture啟動窗口。三、用Capture繪制電路圖

2.新建設(shè)計項(xiàng)目()

在OrCAD軟件包中，每一個設(shè)計或分析任務(wù)都被當(dāng)作一個項(xiàng)目，由項(xiàng)目管理器（ProjectManager）統(tǒng)一管理。因此每開始一個新的任務(wù)就等于新建一個設(shè)計項(xiàng)目，要調(diào)用項(xiàng)目管理器為新建項(xiàng)目起個名，并確定有關(guān)的設(shè)置。建立新的Pspice項(xiàng)目Capture工作窗口電路圖編輯窗口項(xiàng)目管理器窗口信息查看窗口

3、加元器件庫(Place/Part命令)

在畫電路圖之前，首先要為將要畫的電路選擇元器件庫。執(zhí)行Place/Part命令，，在Place/Part對話框中點(diǎn)擊“Add”按鈕，出現(xiàn)BrowseFile對話框，將所需庫點(diǎn)中，點(diǎn)擊“打開”按鈕，則選中的庫文件增至“Labrarise”框中。反之，從“Labrarise”框，選中一個庫文件，點(diǎn)擊Remove按鈕，即將該庫文件框剔除。加庫剔除庫4、取放元器件

完成元器件庫配置后，點(diǎn)擊“完成”按鈕，屏幕上將出現(xiàn)電路圖編輯窗口（PageEditor）。例如畫一張基本放大電路，取放元器件的方法如下：

（1）在電路圖編輯窗口下，啟動Place/Part命令，或按窗口右側(cè)對應(yīng)的繪圖工具快捷鍵，幕上出現(xiàn)元器件符號選擇框。（2）在列表框里點(diǎn)擊所需元器件所在的符號庫名。（3）在圖2.2.7的元器件列表框中通過右側(cè)滾動條找到所需元器件符號名，點(diǎn)擊之，該符號的圖形即顯示在預(yù)覽框中。（4）點(diǎn)擊OK鍵，該元器件即被調(diào)至電路圖中。也可以Part框中健入器件名還可以搜索所需器件5、取放電源與接地符號

（1）取放電源符號

可同取放元器件一樣，在SOURCE庫中取電壓源或電流源。

（2）取放接地符號

啟動Place/Groud，或按對應(yīng)的繪圖快捷鍵，出現(xiàn)如圖所示的選擇框。在SOURCE庫中取“0”符號。7.元器件屬性參數(shù)編輯

Capture自動為每個元器件設(shè)置一個元件名和參數(shù)值，元器件設(shè)置不符合要求時，可對元器件參數(shù)進(jìn)行編輯。(1).元器件群的參數(shù)編輯。選中所有要編輯的元器件。然后點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，調(diào)出快捷菜單，選擇執(zhí)行Edit

Properties

命令，即可開啟該元器件群的屬性編輯對話框，點(diǎn)擊對話框左下方的Part按鈕，便可更改各元器件的名稱和參數(shù)。(2).單個元件的參數(shù)編輯。雙擊該元件，即出現(xiàn)對話框。在Value文本框中鍵入新值即可。同時可以修改該元件電路圖中的顯示格式（DisplayFormat）、字體（Font）、顏色（Color）和放置位置（Rotation）等。（3）還可以只修改某項(xiàng)參數(shù)鍵入?yún)?shù)（2）建立模擬類型分組。

建立模擬類型分組的目的是為了便于管理。OrCAD/PSpice9.2將基本直流分析、直流掃描分析、交流分析和瞬態(tài)分析規(guī)定為4種基本分析類型。每一個模擬類型分組中只能包含其中的一種，但可以同時包括溫度分析、參數(shù)掃描和蒙托卡諾分析等。在電路圖編輯窗口（PageEditor）下，點(diǎn)擊PSpice/NewSimulationProfile命令，出現(xiàn)NewSimulation對話框,在Name欄鍵入模擬類型組的名稱，本例取名為DC屏幕上出現(xiàn)模擬類型分組對話框。（3）設(shè)置分析類型和參數(shù)。

在Analysistype欄中選“BiasPoint”。在Option欄中選“GeneralSettings”。

在Output欄中選“Includedetailedbiaspointinformationfornonlinearcontrolledsourcesandsemiconductors”（4）運(yùn)行Pspice。

啟動Pspice/Run命令，軟件開始分析計算。（5）查看分析結(jié)果。

分析計算結(jié)束后，系統(tǒng)自動調(diào)用Probe模塊，屏幕上出現(xiàn)Probe窗口。選擇View/OutputFile命令，即可看到本例的文本輸出文件DC.out。2.瞬態(tài)分析

瞬態(tài)分析又稱TRAN分析，就是求電路的時域響應(yīng)。它可在給定輸入激勵信號情況下，計算電路輸出端的瞬態(tài)響應(yīng)，也可在沒有激勵信號但有貯能元件（如C和L）的情況下，求振蕩波形。（3）設(shè)置模擬類型。（4）設(shè)置分析參數(shù)：例：求基本放大電路的瞬態(tài)分析。步驟如下：（1）用Capture軟件畫好電路圖。（2）為正弦信號源設(shè)置參數(shù)。在Analysistype欄中選“TimeDomain（Transient）”。在Option欄中選“GeneralSettings”。在Runto欄中填入“2ms”。意思是瞬態(tài)分析的終止時間為2ms。在Startsavingdata欄中填入“0”。意思是起始時間為0。在MaximumStep欄中填入“40us”。意思是時間步長為40ms。（5）運(yùn)行Pspice。執(zhí)行Pspice/Run命令。（6）查看分析結(jié)果。

分析計算結(jié)束后，系統(tǒng)自動調(diào)用Probe模塊，屏幕上出現(xiàn)如圖所示的Probe窗口。在Probe窗口中，執(zhí)行Trace/AddTrace命令，出現(xiàn)AddTrace對話框?？捎靡韵聝煞N方法選擇要顯示的變量名：①在對話框左邊的輸出變量列表中用光標(biāo)點(diǎn)中要顯示的變量名，該變量名即出現(xiàn)在下端的“TraceExpression”文本框中，允許同時點(diǎn)選多個輸出變量。②在“TraceExpression”

文本框中鍵入要顯示的變量名。然后點(diǎn)OK按鈕，選中的變量波形就顯示在屏幕上。建立兩個以上的波形顯示區(qū)本例想同時觀看輸出輸入波形，但兩者電壓幅度相差懸殊，在同一坐標(biāo)中顯示顯然是不合適的，可采用添加波形顯示區(qū)的方法：①在AddTrace對話框中，選擇V（Out），點(diǎn)OK按鈕，顯示出輸出端的波形。②執(zhí)行Plot/AddPlottoWindow命令，屏幕上添加一個空白的波形顯示區(qū)。③再執(zhí)行Trace/AddTrace命令，在AddTrace對話框選擇V（Vs:+），點(diǎn)OK按鈕，在新加的波形顯示區(qū)顯示出輸入信號Vs的波形。為正弦信號源設(shè)置參數(shù)正弦源（VSIN）。共有6個參數(shù)需要設(shè)置。

參數(shù)

名稱單位內(nèi)定值VOFF直流偏置電壓VVAMPL振幅VFREP頻率Hz1/TSTOPTD延遲時間sDF阻尼系數(shù)1/sPHASE相位延遲度例如設(shè)定參數(shù)如下：VOFF=0，VAMPL=5MV，F(xiàn)REQ=1kHz，TD=0，DF=0，PHASE=0?？傻萌鐖D所示的正弦波形。3.交流分析

交流分析又稱AC分析，就是求電路的頻域響應(yīng)。當(dāng)輸入信號的頻率變化時，它能夠計算出電路的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)。作交流分析時，應(yīng)注意：對于ACSweep，必須具有AC激勵源。產(chǎn)生AC激勵源的方法有以下兩種：①調(diào)用VAC或IAC激勵源；②在已有的激勵源（如VSIN）的屬性中加入“AC”屬性，并輸入它的幅值。

例：分析單管放大電路的幅頻特性。（1）用Capture軟件畫好電路圖。信號源選正弦源VSIN，用Edit/Properties命令,調(diào)出PropertyEditor加入AC=1V（2）建立AC分析類型，設(shè)置分析類型和參數(shù):

在Analysistype欄中選“ACSweep/Noise”。在Option欄中選“GeneralSettings”。在ACSweepType欄中選“Logarithmi：Decade”。在Start欄中填入“10”。在End欄中填入“100MEG”。在Points/Decade欄中填入“4”。意思是每10倍頻間隔計算4個點(diǎn)。（3）查看分析結(jié)果。

①輸出電壓的幅頻率特性

在AddTrace對話框下端的“TraceExpression”文本框中鍵入V（OUT），即顯示輸出電壓的幅頻率特性曲線。②電壓增益的幅頻特性

在Probe窗口中，執(zhí)行Trace/AddTrace命令，在“TraceExpression”文本框中鍵入DB（V（OUT）/V（IN）），即顯示出電壓增益的幅頻特性曲線。③電壓增益的相頻特性在“TraceExpression”文本框中鍵P（V（OUT））/V（IN）），即顯示出電壓增益的相頻特性曲線。