新編PSpice9軟件介紹教學(xué)課件

1、 第一講 Pspice9 軟件介紹 PSpice應(yīng)柏青 第一講 PSpice1PSpice9 功能簡(jiǎn)介2. 運(yùn)行要求3PSpice9 電路模擬過(guò)程4電路圖繪制軟件Capture介紹 第一講 PSpice PSpice是面向電子線路和集成電路的仿真、分析軟件，是SPICE(Simulation Program With Integrated Circuit Emphasis)的一種微機(jī)版本。目前已有在WINDOWS方式下的Pspice9，它一般包括6個(gè)基本程序模塊： （1）電路原理圖編輯程序Capture； （2）激勵(lì)源編輯程序 Stimulus Editor； （3）電路仿真程序 PSpice

2、 A/D； （4）曲線輸出程序 Probe； （5）模型參數(shù)提取程序 Model Editor； （6）元器件模型參數(shù)庫(kù) LIB。 1PSpice9 功能簡(jiǎn)介 第一講 PSpice 電路圖數(shù)據(jù)的輸入既可以為文本方式，也可以為圖形方式。采用圖形方式繪制原理圖相對(duì)簡(jiǎn)單直觀，易于掌握。 PSpice所能處理的電子元器件非常廣泛，可直接輸入的元器件有： （1）線性電路元件； （2）非線性受控源； （3）二極管、晶體三極管、MOS晶體管等的半導(dǎo)體器件； （4）晶閘管、電力晶體管、功率MOS管等的功率器件； （5）運(yùn)算放大器； （6）數(shù)字集成電路； （7）用于電子測(cè)量、控制等的常見(jiàn)集成芯片； （8）磁芯、

3、傳輸線、開(kāi)關(guān)等 第一講 PSpice 利用以上類(lèi)型的元器件和Pspice的子電路輸入功能，還可以對(duì)其他器件和電路進(jìn)行建模，創(chuàng)建自己的器件，因此可以毫不夸張地說(shuō)，PSpice能夠分析所有的集總參數(shù)電路。 在PSpice中，為了能夠準(zhǔn)確地分析電路的真實(shí)行為，可設(shè)置的半導(dǎo)體器件的模型參數(shù)較多，有的達(dá)40多個(gè)。不過(guò)，這些參數(shù)不必都需要輸入，許多參數(shù)在軟件中有其隱含值。此外，PSpice中提供有極為豐富的半導(dǎo)體器件庫(kù)與集成電路庫(kù)，有關(guān)模型參數(shù)已根據(jù)廠商的產(chǎn)品性能在器件庫(kù)中設(shè)定好，分析時(shí)只要簡(jiǎn)單地給出其型號(hào)，用戶(hù)不必了解器件和集成電路的具體技術(shù)指標(biāo)。 第一講 PSpice PSpice的分析功能十分強(qiáng)大，

4、基本的分析功能有： （1）工作點(diǎn)分析。除能夠給出工作點(diǎn)處各電壓、電流和電路的功耗外，還可進(jìn)行工作點(diǎn)處的靈敏度分析和小信號(hào)直流增益分析。 （2）瞬態(tài)分析（或稱(chēng)時(shí)域分析）。在瞬態(tài)分析完成后，也可以進(jìn)行傅里葉分析，給出周期信號(hào)的前9次諧波分量和總諧波失真。 （3）正弦小信號(hào)分析。該項(xiàng)分析將電路在工作點(diǎn)處線性化,可給出電路的頻響特性。在此分析中，PSpice也可做噪聲分析。 第一講 PSpice 除以上基本分析功能外，Pspice 還可進(jìn)行器件模型參數(shù)的掃描分析、溫度特性分析、蒙托卡偌統(tǒng)計(jì)及最壞情況分析。 另外，Pspice 的數(shù)據(jù)后處理程序Probe 就像一臺(tái)功能強(qiáng)大的示波器，能根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)繪制出相

5、應(yīng)的曲線。他還可以對(duì)輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行多種運(yùn)算和分析。 總之，Pspice 是電子線路、集成電路分析與設(shè)計(jì)的一個(gè)強(qiáng)有力工具，它一直被公認(rèn)為是最優(yōu)秀的通用電路分析軟件之一。 第一講 PSpice2運(yùn)行要求 1. CPU為Intel 90 MHz Pentium 或等效的CUP芯片2. 內(nèi)存至少64MB3. 顯示器分辯率至少為800600，最好為10247684. 硬盤(pán)空間250MB 第一講 PSpice3PSPICE9 電路模擬過(guò)程 （1）調(diào)用電路原理圖編輯程序Capture，新建設(shè)計(jì) 項(xiàng)目，完成電路原理圖設(shè)計(jì)。 （2）設(shè)置電路特性分析要求。 （3）啟動(dòng)電路模擬 Pspice A/D 仿真計(jì)算。 （4

6、）調(diào)用曲線輸出程序 Probe ，輸出計(jì)算結(jié)果。 （5）優(yōu)化設(shè)計(jì)。 第一講 PSpice 實(shí)例1： RLC串聯(lián)諧振電路，當(dāng)交流電源頻率 f 從100Hz10KHz變化時(shí)，分析電阻電壓的幅頻特性。 第一講 PSpicea.文本輸入方式模擬過(guò)程上機(jī)步驟：桌面 程序 OrCAD Pspice A/DFile New Text file點(diǎn)擊保存擴(kuò)展名輸入文本文件名或點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕輸入曲線表達(dá)式 第一講 PSpiceb.圖形輸入方式模擬過(guò)程上機(jī)步驟：桌面 程序 OrCAD Capture CISFile New Project 輸入工程名數(shù)模混合分析印制電路板設(shè)計(jì)電路圖用于CPLD設(shè)計(jì)繪制一般電路圖 第一

7、講 PSpice繪圖工具條電阻 R電感 L電容 C二極管 D三極管 Q壓控開(kāi)關(guān)S電壓源 V電流源 I電壓控制電流源 G點(diǎn)擊雙擊 M=10-3 U=10-6 P=10-9 F=10-15K=103 MEG=106 G=109 T=1012比例因子查看元器件項(xiàng)目參數(shù)表幅值器件名屬性顯示方式設(shè)置顯示方式設(shè)置屬性顯示在原理圖頁(yè)面上點(diǎn)擊結(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)點(diǎn)擊設(shè)置分析類(lèi)型輸入曲線表達(dá)式輸出數(shù)值解的設(shè)置雙擊輸入字母Y運(yùn)行后在Probe中查看輸出文件R1電阻可變雙擊點(diǎn)擊給出初值附帶參數(shù)分析輸入曲線表達(dá)式450歐母50歐母優(yōu)化設(shè)計(jì)注：在優(yōu)化設(shè)計(jì)前，請(qǐng)刪除附帶的參數(shù)分析。參數(shù)分析不被選中優(yōu)化設(shè)計(jì)雙擊點(diǎn)擊設(shè)置目標(biāo)參數(shù)設(shè)置目標(biāo)

8、參數(shù)點(diǎn)擊權(quán)重因子仿真時(shí)需調(diào)用的數(shù)據(jù)文件優(yōu)化后電阻調(diào)整值優(yōu)化后帶寬值模擬次數(shù)統(tǒng)計(jì)迭代次數(shù)統(tǒng)計(jì)優(yōu)化結(jié)果均方根誤差 第一講 PSpice4電路圖繪制軟件Capture介紹（1）基本問(wèn)題介紹（2）電路圖編輯模塊 Page editor（3）運(yùn)行環(huán)境配置（4）電路圖的繪制步驟（5）電路圖繪制中的幾個(gè)問(wèn)題 第一講 PSpice（1）基本問(wèn)題介紹電路圖結(jié)構(gòu) Capture 中的電路圖結(jié)構(gòu)分為單頁(yè)圖紙和拼接式圖紙兩種結(jié)構(gòu)。若所繪電路圖的規(guī)模較大，可以將整個(gè)電路圖分為幾部分，每個(gè)部分用一張圖紙繪制，各張圖紙之間的電連接關(guān)系用端口連接器(offconnector)表示。不同電路圖紙上具有相同名稱(chēng)的端口連接器之間在

9、電學(xué)上是相連的。b. 設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理 在ORCAD軟件包中，將一個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)當(dāng)作一個(gè)項(xiàng)目。 由項(xiàng)目管理器對(duì)該項(xiàng)目涉及的多項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行管理。每一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)一個(gè)項(xiàng)目管理器窗口。項(xiàng)目管理器中包含了3類(lèi)文件電路設(shè)計(jì)文件中間結(jié)果輸出文件與運(yùn)行有關(guān)的文件電路圖文件電路圖專(zhuān)用符號(hào)庫(kù)當(dāng)前配置的圖形符號(hào)庫(kù)中間結(jié)果輸出文件激勵(lì)信號(hào)波形用戶(hù)自建模型特性庫(kù)電路特性分析設(shè)置文件用戶(hù)自己設(shè)置的基本分析中未包含的分析設(shè)置 第一講 PSpice（1）基本問(wèn)題介紹c. Session Log 窗口 在Capture環(huán)境中自動(dòng)打開(kāi)的Session Log 窗口為出錯(cuò)信息顯示窗。 第一講 PSpice（1）基本問(wèn)題介紹d. Brow

10、se窗口 在設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理窗口中選中一個(gè)電路設(shè)計(jì)，執(zhí)行Edit主命令菜單中的Browse命令可對(duì)電路圖進(jìn)行類(lèi)別統(tǒng)計(jì)。對(duì)元器件統(tǒng)計(jì)對(duì)元器件的統(tǒng)計(jì)結(jié)果 第一講 PSpice（1）基本問(wèn)題介紹e. 如何打開(kāi)一個(gè)已有的電路圖桌面 程序 OrCAD Capture CISFile 0pen Project輸入工程文件名雙擊 第一講 PSpice（2）電路圖編輯模塊 Page editor Page editor窗口中共有10條主命令。以下取主要命令加以介紹。File/Export Selection：將電路圖中選中的單元存入庫(kù)文件。File/Import Selection：從存放單元電路的庫(kù)文件調(diào)入需要

11、的 單元。Edit/Part：對(duì)選中的元器件符號(hào)編輯修改。Edit/Pspice stimulus：設(shè)置輸入激勵(lì)信號(hào)的波形。Edit/properties：元器件屬性參數(shù)編輯器可修改電阻符號(hào)圖電阻名電阻值電阻顯示方式設(shè)置新加電阻參數(shù) 第一講 PSpice（2）電路圖編輯模塊 Page editor PSpice/New simulation Profile：新建電路特性分析類(lèi)型。PSpice/Edit simulation Profile：編輯電路特性分析類(lèi)型。PSpice/Run：進(jìn)行電路模擬。PSpice/View Simulation Results：顯示仿真結(jié)果。PSpice/View

12、 Output File：顯示輸出結(jié)果文件。PSpice/Create Netlist：生成電連接網(wǎng)表文件。PSpice/View Netlist ：顯示電連接網(wǎng)表文件。PSpice/Place Optimizer Parameters：設(shè)置優(yōu)化設(shè)計(jì)中的參數(shù)。PSpice/Run Optimizer：進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。PSpice/Markers：設(shè)置電路模擬中的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)。設(shè)置數(shù)據(jù)采集點(diǎn) 第一講 PSpice（3）運(yùn)行環(huán)境配置 orCAD/Capture 軟件中的運(yùn)行環(huán)境配置分為3個(gè)層次。第一層次是Capture 軟件運(yùn)行環(huán)境的配置，配置結(jié)果對(duì)Capture 軟件中各個(gè)模塊均起作用;第二層次是D

13、esign(電路設(shè)計(jì))的環(huán)境配置，只對(duì)新開(kāi)始的電路設(shè)計(jì)起作用;第三層次是對(duì)Page的環(huán)境配置，其配置的參數(shù)只影響當(dāng)前繪制的這一頁(yè)電路圖。Capture環(huán)境配置Design環(huán)境配置Page環(huán)境配置Capture配置Design 配置Page 配置 第一講 PSpice（4）電路圖的繪制步驟 要生成一個(gè)滿(mǎn)足Pspice電路模擬要求的電路圖，一般需經(jīng)過(guò)下述4個(gè)階段a. 調(diào)用Page Editorb. 繪制電路圖 調(diào)出元器件 ：器件、電源、接地符號(hào)等。 元器件間的電連接： 包括互連線、總線、結(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)等。 設(shè)置電路圖中輔助元素： 例如標(biāo)題欄等注釋性文字說(shuō)明。 c. 修改電路圖：修改元器件的參數(shù)等。 第一

14、講 PSpice（5）電路圖繪制中的幾個(gè)問(wèn)題關(guān)于元器件符號(hào)庫(kù)兩種類(lèi)型“電源”和“接地”符號(hào)拼接式結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)總線的繪制標(biāo)題欄的設(shè)置書(shū)簽的使用文本數(shù)據(jù)的輸出電容、電感初始值的設(shè)置電壓控制電流源參數(shù)的設(shè)置 第一講 PSpice關(guān)于元器件符號(hào)庫(kù) Capture 中提供了上萬(wàn)個(gè)元器件符號(hào)，分別存放在近80個(gè)符號(hào)庫(kù)文件中。這些符號(hào)庫(kù)分為兩大類(lèi)： 商品化的元器件符號(hào)庫(kù)：庫(kù)中絕大部分符號(hào)都是不同型號(hào)的半導(dǎo)體器件和集成電路。這類(lèi)元器件符號(hào)庫(kù)文件的名稱(chēng)有兩類(lèi)。 第一類(lèi)是以元器件的類(lèi)型為庫(kù)文件名。例如74開(kāi)頭的庫(kù)文件中是各種TTL74系列數(shù)字電路，CD4000庫(kù)文件中是各種CMOS4000系列電路，OPAMP庫(kù)文件

15、中是各種運(yùn)算放大器等等。 第二類(lèi)是庫(kù)文件名中包含有公司的名稱(chēng)。例如SIEMENS庫(kù)文件中是西門(mén)子公司生產(chǎn)的各種半導(dǎo)體器件。 對(duì)這種商品化的元器件只需按元器件的型號(hào)名調(diào)用相應(yīng)的符號(hào)即可。 第一講 PSpice關(guān)于元器件符號(hào)庫(kù) 常用的非商品化元器件符號(hào)庫(kù)：ANALOG庫(kù)：模擬電路中的各種無(wú)源元件。SOURCE庫(kù)：模擬或數(shù)字電路中的各種電源。SOURCSTM庫(kù)：若激勵(lì)信號(hào)源的波形要采用StmEd模塊設(shè)置， 則信號(hào)源符號(hào)應(yīng)從SOURCSTM庫(kù)中選用。SPECIAL庫(kù)：特殊符號(hào)庫(kù)。Design Cache庫(kù): 該庫(kù)中存放的是在當(dāng)前電路圖繪制中采用的 各種元器件符號(hào)。BREAKOUT庫(kù): 在統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，要

16、求電路中某些元器件參數(shù)按一定的規(guī)律變化。這些元器件符號(hào)應(yīng)從本庫(kù)中調(diào)用。 第一講 PSpiceb. 兩種類(lèi)型“電源”和“接地”符號(hào) Capture符號(hào)庫(kù)中有兩類(lèi)符號(hào)。 一類(lèi)是CAPSYM庫(kù)中提供的4種電源符號(hào)，它僅僅是一種符號(hào)，在電路圖中只表示該處要連接的是一種電源。本身不具備任何電壓值。在電路中具有相同名稱(chēng)的幾個(gè)電源符號(hào)在電學(xué)上是相連的。 另一類(lèi)電源符號(hào)是由SOURCE庫(kù)中提供的。這些符號(hào)真正代表一種激勵(lì)電源，通過(guò)設(shè)置可以給它們賦予一定的電平值。 如果使用了CAPSYM 庫(kù)中的電源或接地符號(hào)，則還需要調(diào)用SOURCE庫(kù)中的符號(hào)進(jìn)一步說(shuō)明這些電源和接地符號(hào)的電平值。 第一講 PSpicec. 拼

17、接式結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)端口連接符號(hào) 不同電路圖紙上具有相同名稱(chēng)的端口連接符之間在電學(xué)上是相連的。 對(duì)數(shù)字電路，在輸入端和輸出端處加上端口連接符，可顯示和分析這些端口處信號(hào)的變化情況。點(diǎn)擊 第一講 PSpiced. 總線的繪制 第一講 PSpicee. 標(biāo)題欄的設(shè)置選擇：Place/Title Block在括號(hào)內(nèi)填入相應(yīng)的標(biāo)題內(nèi)容 第一講 PSpicef. 書(shū)簽的使用選擇：Place/Bookmark在電路圖中選定某一位置加入標(biāo)注，以方便以后查找。書(shū)簽位置 第一講 PSpiceg. 文本數(shù)據(jù)的輸出 在電路圖形輸入方式中，計(jì)算分析的結(jié)果都以Probe圖形的方式顯示輸出的，我們得到的只是圖形解。如果用戶(hù)想要

18、得到數(shù)值解，需要在電路圖上添加打印機(jī)圖符，并進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，可使在結(jié)果文件output file中能存有數(shù)值解。選擇設(shè)置分析類(lèi)型雙擊仿真運(yùn)行后，在output文件中出現(xiàn)V(2)數(shù)據(jù)值的輸出 第一講 PSpicei.電壓控制電流源參數(shù)的設(shè)置 電容和電感元件的參數(shù)設(shè)置中有一項(xiàng)名稱(chēng)為IC。用于設(shè)置電容和電感元件兩端的初始條件。這些設(shè)置在所有的直流偏置求解過(guò)程中均起作用。但是在TRAN瞬態(tài)分析中，如果選中了參數(shù)“Skip the initial transient bias point calculation”,則瞬態(tài)分析前將不求解直流偏置工作點(diǎn)。有IC參數(shù)值的元器件將其IC設(shè)置值作為偏置解，其他元器件的初始電壓或電流值取為0。雙擊實(shí)