pspice参数扫描分析与统计分析教程文件
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：
2)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：
5）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：
点击OK以后出现的图形如下：（图中out1、out2都加了电压针）
Time
0s0.2us0.4us0.6us0.8us 1.0us
V(OUT2)V(OUT1)
2.0V
4.0V
6.0V
8.0V
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：
3）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）
6.5V
6.0V
5.5V
5.0V
0s0.2us0.4us0.6us0.8us 1.0us
V(OUT2)
Time
4、最坏情况分析：
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：
6.4V
6.0V
5.6V
5.2V
0s0.2us0.4us0.6us0.8us 1.0us V(OUT2)
Time
它是截取了最高点与最低点的波形。
5、标志符的设置与分析：
在out2端口上放置VPLOT1，表示将该符号引出端与电路图中某一节点相连，使该节点与地之间的电压分析结果以字符图形的形式存入out文件。
添加元器件如下：
进行此种分析时可不用进行其它附加分析，只要在一般瞬态分析下执行就可以：设置参数如下：
运行之后，probe出现如下图形：（它只是out2点的电压瞬态分析）
6.4V
6.0V
5.6V
5.2V
0s0.2us0.4us0.6us0.8us 1.0us V(OUT2)
Time
调出其OUT文件，则可找到如下的图形曲线如下：
**** TRANSIENT ANAL YSIS TEMPERATURE = 27.000 DEG C ****************************************************************************** TIME V(OUT2)
(*)---------- 5.0000E+00 5.5000E+00 6.0000E+00 6.5000E+00 7.0000E+00
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
0.000E+00 5.449E+00 . *. . . .
2.000E-08 5.494E+00 . * . . .
4.000E-08
5.633E+00 . . * . . .
6.000E-08 5.821E+00 . . * . . .
8.000E-08 5.999E+00 . . * . .
1.000E-07 6.092E+00 . . . * . .
1.200E-07 6.056E+00 . . .* . .
1.400E-07 5.905E+00 . . * . . .
1.600E-07 5.697E+00 . . * . . .
1.800E-07 5.511E+00 . * . . .
2.000E-07 5.405E+00 . * . . . .
2.200E-07 5.424E+00 . * . . . .
2.400E-07 5.558E+00 . . * . . .
2.600E-07 5.754E+00 . . * . . .
2.800E-07 5.939E+00 . . * . . .
3.000E-07 6.037E+00 . . .* . .
3.200E-07 6.002E+00 . . * . .
3.400E-07 5.847E+00 . . * . . .
3.600E-07 5.634E+00 . . * . . .
3.800E-07 5.457E+00 . *. . . .
4.000E-07
5.370E+00 . * . . . .
4.200E-07
5.393E+00 . * . . . .
4.400E-07
5.526E+00 . .* . . .
4.600E-07
5.711E+00 . . * . . .
4.800E-07
5.894E+00 . . * . . .
5.000E-07 5.993E+00 . . * . .
5.200E-07 5.960E+00 . . *. . .
5.400E-07 5.806E+00 . . * . . .
5.600E-07 5.594E+00 . . * . . .
5.800E-07 5.418E+00 . * . . . .
6.000E-07 5.329E+00 . * . . . .
6.200E-07 5.352E+00 . * . . . .
6.400E-07 5.479E+00 . *. . . .
6.600E-07 5.677E+00 . . * . . .
6.800E-07 5.865E+00 . . * . . .
7.000E-07 5.965E+00 . . *. . .
7.200E-07 5.933E+00 . . * . . .
7.400E-07 5.788E+00 . . * . . .
7.600E-07 5.592E+00 . . * . . .
7.800E-07 5.404E+00 . * . . . .
8.000E-07 5.313E+00 . * . . . .
8.200E-07 5.335E+00 . * . . . .
8.400E-07 5.471E+00 . *. . . .
8.600E-07 5.657E+00 . . * . . .
8.800E-07 5.844E+00 . . * . . .
9.000E-07 5.945E+00 . . *. . .
9.200E-07 5.913E+00 . . * . . .
9.400E-07 5.759E+00 . . * . . .
9.600E-07 5.547E+00 . .* . . .
9.800E-07 5.359E+00 . * . . . .
1.000E-06 5.267E+00 . * . . . .
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实验心得：
通过本次实验，我对pspice分析中的参数扫描分析和相应的一些基础统计分析有了一定的了解与更深的学习，我个人觉得这可用于检测信号的误差问题，以及进行数学统计分析等，应该对以后会有一定的帮助吧。
PSpice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、修改三极管的放大倍数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。
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。
PSpice教程
OrCAD PSpice 培训教材深圳光映计算机软件有限公司培训目标：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1、PSpice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。
瞬态分析：在给定输入激励信号作用下，计算电路输出端的瞬态响应。
PSpice16.5教程二(噪声分析、参数分析、温度分析)
4 V-
15
1 OS1
6 OUT
5 OS2 V+
V1
0
15
0
out
0
图 2-5 反相运算放大器
上图所用到的器件信息： 器件
电源 电阻 晶体管 地
模型
V1 V2 V3 R1 R2 U1 0
2、仿真参数设置
模型库
VDC/source VSIN/source R/analog
uA741/opamp 0/source
邮箱：cadence@ / qipingwang@
也可以使用对数坐标显示结果，点选 按钮，就可以得到土 2-10 的结果
1.0V
10uV 0Hz V(OUT)
0.2KHz
0.4KHz
0.6KHz Frequency
2、分析参数的设置
首先点选菜单 Pspice/Edit Simulation，或者点击 ，出现设置参数的界面，如图 2-2 所示。在图 2-2 界面中选择 AC Analysis，设置频率参数，频率范围 1kHz 到 100MHz。 然后点选 Enabled 的小方框，选中噪声分析。并根据图 2-2 所示进行设置。图中的设 置表示将整个电路中的噪声源都集中折算到独立源 V1 处，然后计算在等效的噪声源 的激励下，输出点 V（out）处的产生的噪声。
3、执行 PSpice 程序
图 2-2 噪声分析的参数设置
图 2-2 点击确定后，再点击仿真工具栏中的 ，运行仿真。这样又调出了 PSpice
的界面。选择菜单栏 Trace/Add Trace，或者点击 图标，在“Simulation Output variables”中找到“V(INOISE)”和“V(ONOISE)”,得到输入噪声的波形和输出噪声 的波形，同样还可以通过 Plot/Add Y Axis 增加 Y 轴显示 DB 表示的输入噪声和输出 噪声波形。结果如图 2-3 所示。
4参数分析SPICE软件
概述：在基本电路特性分析中，每个元器
件的参数都取确定值，而在参数扫描和统 计分析中,将考虑由于参数变化引起的电路 特性变化情况。因此具有下述两个特点： (1)这种分析一定与某种基本电路特性分 析结合在一起进行。 (2)分析过程中对变化参数的每一个取值 都要进行一次基本特性分析，整个过程涉 及多次电路特性分析。
电路性能分析的步骤（方法1）
(1)绘制电路图，设置变化的元器件参数。 (2)进行基本特性分析。 (3)设置参数变化范围，进行参数扫描分析。 (4)确定参与电路特性分析的数据批次,进入Probe。
说明：以上3步为通常的电路分析和波形显示步骤
(5)选择Trace/Performance Analysis命令,启动电 路特性分析。 (6)跟随电路特性分析向导Wizard完成电路特性分析。 (7)显示电路特性分析结果。 (8)对结果进行分析。
参数扫描分析和统计分析
从不同角度考虑参数变化的影响，产生了4种分析 类型。 温度扫描分析(Temperature Sweep) 参数扫描分析(Parametric Analysis) 蒙托卡诺分析(MC:Monte-Carlo Analysis) 最坏情况分析(WC:Worst-Case Analysis)
Step4: 验证元器件第一个取值时的特征值函数计算结果
电路性能分析的步骤（方法1）
(7)显示电路特性分析结果
电路性能分析的步骤（方法1）
(8)对结果进行分析
思考题：由上述分析结果可见，上升时间并不与电阻一 直保持正比关系，请分析原因，并给出能得到正确结果 的分析方法。
演 示
电路性能分析的步骤（方法2）
电路性能分析的步骤（方法1）
(结合实例：RC电路上升时间与电阻关系的分析) (1)绘制电路图，设置变化的元器件参数。
PSpice使用教程
用于分析电路的频率响应和交流性能参数。
模拟分析类型
03
参数扫描分析可以应用于直流分析、交流分析和瞬态分析等模拟类型。
01
参数扫描分析是一种用于研究电路性能对电路元件参数变化的敏感性的方法。
02
通过在一定范围内扫描参数值，可以观察电路性能的变化，从而优化电路设计。
参数扫描分析
1
2
3
噪声分析是一种用于研究电路中噪声源及其对电路性能影响的模拟方法。
PSPICE常见问题与解决方案
A
B
C
D
如何解决仿真错误
错误信息查看
首先需要仔细查看仿真错误信息，了解错误类型和原因。
参数设置检查
检查仿真参数设置是否合理，如仿真时间、步长等。
电路图检查
检查电路图的连接是否正确，元件值是否设置正确，以及元件的封装形式是否符合要求。
软件版本兼容性
确保使用的PSPICE软件版本与电路设计兼容。
在PSPICE界面右上角点击“关闭”按钮，或者选择“文件”菜单中的“退出”选项来退出PSPICE。
启动与退出PSPICE
包含文件、编辑、查看、项目等常用命令。
菜单栏
PSPICE界面介绍
提供常用命令的快捷方式。
工具栏
用于绘制和编辑电路图。
电路图编辑区
显示当前选中元件或电路的属性。
属性窗口
包含各种元件供选择。
通过噪声分析，可以确定电路中噪声的主要来源，并优化电路设计以减小噪声影响。
噪声分析可以应用于交流分析和瞬态分析等模拟类型。
噪声分析
温度分析
01
温度分析是一种用于研究电路性能随温度变化的模拟方法。
02
通过温度分析，可以了解电路在不同温度下的性能表现，并优化电路设计以适应不同的工作温度范围。
Pspice教程
Pspice教程(基础篇)Pspice教程课程内容：在这个教程中，我们没有提到关于网络表中的Pspice的网络表文件输出，有关内容将会在后面提到!而且我想对大家提个建议：就是我们不要只看波形好不好，而是要学会分析，分析不是分析的波形，而是学会分析数据，找出自己设计中出现的问题!有时候大家可能会看到，其实电路并没有错，只是有时候我们的仿真设置出了问题，需要修改。
有时候是电路的参数设计的不合理，也可能导致一些莫明的错误!我觉得大家做一个分析后自己看看OutFile文件!点一．直流分析直流分析：PSpice可对大信号非线性电子电路进行直流分析。
它是针对电路中各直流偏压值因某一参数（电源、元件参数等等）改变所作的分析，直流分析也是交流分析时确定小信号线性模型参数和瞬态分析确定初始值所需的分析。
模拟计算后，可以利用Probe功能绘出V o- Vi曲线，或任意输出变量相对任一元件参数的传输特性曲线。
首先我们开启Capture / Capture CIS.打开如下图所示的界面( Fig.1)。
( Fig 1)我们来建立一个新的一程，如下方法打开! ( Fig.2)( Fig.2)我们来选取一个新建的工程文件!我们可以看到以下的提示窗口。
(Fig.3)(Fig.3)我们可以给这个工程取个名字，因为我们要做Pspice仿真，所以我们要勾选第一个选项，在标签栏中选中!其它的选项是什么意思呢？Analog or Mixed A/D 数模混合仿真PC Board Wizard 系统级原理图设计Programmable Logic Wizard CPLD或FPGA设计Schematic 原理图设计接下来我们看到了Pspice工程窗口，即我们的原理图窗口属性的选择。
(Fig.4)(Fig.4)我们在Creat based upon an existing project 下可以看到几个画版工程选项!其中包括：新的空的画版，带层次原理图的画版等等。
OrCAD(四)
3.最坏情况分析的功能
最坏情况是一种极端情况，在实际中 出现的概率极低。但是最坏情况的分析结果 从一个方面反映了电路设计质量的好坏，如
果最坏情况的分析结果都能满足规范要求与
规范要求差距不大，那么将这种电路设计用
于生产中时，成品率一定很高。
（5）随机数用“种子数”的选定
（6）MC分析结果数据保存批次的设置
（7）每次分析结果统计方式的设置
四.最坏情况分析(Worst-Case Analysis)
1.最坏情况分析
灵敏度不同，会引起电路特性变化不同，
甚至其变化方向也不同。最坏情况分析就是按 引起电路特性向同一方向变化的要求，确定每 个元器件的变化方向，再使这些元器件同时在
三.蒙托卡诺分析(Monte Carlo)
电路中每一个元器件都有确定值（设计 值、标称值）的电路特性分析称为标称值分 析。在实际生产当中，对应于同一个元器件
的取值不可能完全相同，会有一定的分散性。
为了模拟实际生产中因元器件值的分散性所
引起的电路特性分散性，要进行蒙托卡诺分
析功能。
1.作用
根据实际情况确定元器件值分布规律，
2.参数设置
在模拟类型分组框中设置变化参数的类型、 名称、变化方式及变化范围。 DC分析是一种关于电路直流偏置状况的 基本电路特性分析，而参数扫描分析是使电 路中某一参数发生变化，然后对每一个变化 值重复进行所设置的基本电路特性分析。
3.参数扫描分析 （1）电路图的修改
a.待进行扫描分析参数的设置 b.参数符号的设置
自变量类 型设置
自变量取 值设置
Ic(Q1)随温度变化曲线
分析 类型 设置
分析参 数设置
电压增益随温度变化曲线
(2024年)《PSpice使用教程》课件
17
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
18
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。
29
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 交流扫描分析概要
AC sweep
• 分析步骤：
1编辑原理图； 2建立仿真文件； 3运行仿真； 4查看仿真结果；
RC网络滤波特性分析
• 分析如下RC滤波电路特性
RC网络滤波特性分析
• 编辑原理图
RC网络滤波特性分析
• 设置仿真参数； Βιβλιοθήκη 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。
PSpice 交流扫描分析 ----AC sweep
AC sweep
• 分析原理：
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)，将电路在 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。
注：
1分析电路的频率响应； 2扫描对象为交流电源(VAC或IAC)；