PSpice 92电子电路设计与仿真
电子线路SPICE设计与仿真课程设计 (2)
电子线路SPICE设计与仿真课程设计一、课程介绍本课程是一门电子线路SPICE设计与仿真的课程，面向电子科学与技术专业的学生，旨在帮助学生熟悉SPICE软件的使用方法，了解电子线路的设计和仿真方法。
本课程包括以下内容：1.SPICE软件概述2.电子元器件的参数设置及模型库的导入3.电路的建立与仿真4.不同类型电路的设计和仿真（如放大电路、滤波电路等）二、课程目标通过本课程的学习，学生将会掌握以下能力：1.熟练使用SPICE软件进行电路设计和仿真；2.掌握常用电子元器件的模型参数设置；3.学会通过仿真结果分析电路特性，进一步优化电路设计；4.能够独立设计和仿真常见电子线路。
（如放大器、滤波器等）三、课程安排第一周1.介绍本课程内容和学习目标；2.SPICE软件的基本概念和使用方法；3.SPICE软件模型、器件和测试数据的导入和管理。
1.SPICE软件模拟电路的基本流程；2.DC和AC分析，以及仿真结果的评估与分析；3.电子元器件参数设置与模型库的导入。
第三周1.电子线路中的放大电路设计与仿真；2.放大电路的三种基本形式：共射、共基、共集；3.仿真分析和结果的评估。
第四周1.电子线路中的滤波电路设计与仿真；2.通过仿真结果优化电路设计；3.直接耦合电路、RC耦合电路等案例分析。
第五周1.电子线路中的稳压电路设计与仿真；2.Zener二极管的应用；3.稳压二极管电路、三端稳压器电路等案例分析。
第六周1.电子线路中的放大电路设计；2.比较器的设计；3.仿真分析和优化。
第七周1.电子线路中的数字电路设计；2.门电路的逻辑运算；3.仿真结果分析和优化。
1.本课程总结和复习；2.提出自己的设计和仿真项目；3.学生展示自己的作品。
四、考核方式1.平时成绩占50%，包括参与情况、作业完成情况等；2.期末成绩占50%，由设计和仿真项目及其成果、口头答辩等组成。
五、教学资料1.《电路分析基础》，王五，电子工业出版社，2018年；2.SPICE软件安装包；3.电子元器件参数和模型库。
pspice电路仿真设计
随着电子设计自动化（EDA）的兴起，PSPICE逐渐 成为主流的电路仿真软件。
2000年代至今PSPICE断更新升级，支持更多复杂电路和高级功 能。
PSPICE的主要功能
电路图绘制与编辑
提供丰富的元件库和绘图工具 ，方便用户绘制电路图。
电路仿真与分析
支持多种仿真和分析功能，如 直流分析、交流分析、瞬态分 析等。
设置仿真精度
调整仿真精度，以获得更准确的仿真结果。
设置初始条件
为电路元件设置初始状态，以便进行仿真计 算。
电路仿真的基本步骤
建立电路模型
根据电路原理图，使用PSPICE软件建立相应 的电路模型。
定义元件参数
为电路元件设置合适的参数值，确保仿真结 果的准确性。
运行仿真
启动仿真计算，观察仿真波形和数据，分析 电路性能。
用于嵌入式系统的电路设计和仿真，如微控制器、DSP等。
科研与教育
广泛应用于科研机构和高校，作为电子工程学科的教学和实验工具。
02
PSPICE电路设计基础
电路元件的选取与参数设置
电阻
根据电路需求选择适当的电阻值和功率，设 置合适的电阻精度。
电感
根据工作频率、电流和磁芯材料等参数选择 合适的电感值和额定电流。
时序逻辑电路
02
设计一个同步计数器，通过PSPICE验证其时序行为和性能指标。
微处理器模型
03
使用PSPICE建立微处理器的电路模型，进行功能仿真和性能预
测。
混合信号仿真案例
ADC/DAC仿真
设计一个模数转换器和数模转换 器，利用PSPICE分析其性能和相 互影响。
数字通信系统
设计一个简单的数字通信系统， 包括调制解调器和信道模拟，通 过PSPICE进行系统级仿真和分析。
pspice仿真实验报告
pspice仿真实验报告Pspice仿真实验报告引言：电子电路设计与仿真是电子工程领域中的重要环节。
通过使用电路仿真软件，如Pspice，能够在计算机上对电路进行模拟，从而节省了大量的时间和成本。
本文将介绍一次使用Pspice进行的仿真实验，并对实验结果进行分析和讨论。
实验目的：本次实验的目的是设计一个低通滤波器，通过Pspice进行仿真，并验证其性能指标。
实验步骤：1. 设计电路图：根据低通滤波器的设计要求，我们选择了一个二阶巴特沃斯滤波器。
根据滤波器的截止频率和阻带衰减要求，我们确定了电路的参数，包括电容和电感的数值。
2. 选择元件：根据电路图，我们选择了适当的电容和电感元件，并将其添加到Pspice软件中。
3. 设置仿真参数：在Pspice中，我们需要设置仿真的时间范围和步长，以及输入信号的幅值和频率等参数。
4. 运行仿真：通过点击运行按钮，Pspice将开始对电路进行仿真。
仿真结果将以图表的形式显示出来。
实验结果：通过Pspice的仿真，我们得到了低通滤波器的频率响应曲线。
从图表中可以看出，在截止频率以下，滤波器对输入信号的衰减非常明显，而在截止频率以上，滤波器对输入信号的衰减较小。
这符合我们设计的要求。
此外，我们还可以通过Pspice的仿真结果，得到滤波器的幅频特性和相频特性。
通过分析这些结果，我们可以进一步了解滤波器的性能，并对其进行优化。
讨论与分析：通过本次实验，我们深入了解了Pspice仿真软件的使用方法，并成功设计了一个低通滤波器。
通过仿真结果的分析，我们可以看到滤波器的性能符合预期，并且可以通过调整电路参数来进一步优化滤波器的性能。
然而，需要注意的是，仿真结果可能与实际电路存在一定的误差。
因此，在实际应用中，我们需要结合实际情况，对电路进行实际测试和调整。
结论：通过Pspice的仿真实验，我们成功设计了一个低通滤波器，并验证了其性能指标。
通过对仿真结果的分析和讨论，我们进一步了解了滤波器的特性，并为实际应用提供了一定的参考。
电子电路设计中的仿真与验证方法
电子电路设计中的仿真与验证方法电子电路设计是一项关键的技术活动，涉及到各种电子设备和系统的开发。
在电子电路设计的过程中，一项非常重要的任务就是进行仿真与验证。
通过仿真与验证，设计工程师可以在实际制造和测试之前，通过计算和模型来验证电路的性能和可靠性。
下面将详细介绍电子电路设计中的仿真与验证方法。
1. 仿真方法- 模拟仿真：模拟仿真是一种基于连续时间的方法，通过建立电路的数学模型，并使用模拟器进行计算来模拟电路的工作原理和性能。
在模拟仿真中，设计工程师可以调整参数和条件，观察电路的输出响应，以便对电路进行优化和改进。
- 数值仿真：数值仿真是一种基于离散时间的方法，通过将时间和电压等连续信号离散化成数字，然后使用计算机进行数值计算来模拟电路的工作原理和性能。
数值仿真方法通常使用电路仿真软件，如PSPICE、MATLAB等来进行电路的仿真计算。
2. 验证方法- 物理验证：物理验证是将电路设计转化为实际物理器件的过程。
设计工程师通过制造和测试电路板或芯片的方式，来验证电路的性能和可靠性。
物理验证包括电路布局布线、元器件选择、电路板制造和测试等环节。
- 逻辑验证：逻辑验证是验证电路的逻辑正确性和功能。
设计工程师通过使用逻辑仿真软件，如Verilog、VHDL等，来验证电路的逻辑设计是否符合要求。
逻辑验证方法通常通过对电路进行状态模拟和时序分析来实现。
- 时序验证：时序验证是验证电路的时序要求和时序约束是否满足的过程。
设计工程师通过使用时序仿真软件，如Synopsys、Cadence等，来验证电路的时序设计是否满足时序要求。
时序验证方法通常通过对电路进行时钟域分析和时序路径分析来实现。
3. 仿真与验证流程- 确定设计目标：在进行仿真与验证之前，首先需要明确电路的设计目标，包括电路的功能要求、性能指标和可靠性要求等。
- 建立电路模型：根据设计目标，设计工程师需要建立电路的数学模型或逻辑设计模型，包括电路拓扑结构、电路元器件和参数等。
Pspice电子线路仿真设计教程
元件模型和描述（电感）
语句格式 L(name) N+ N- ＜ModName＞ Value IC=I0 例: L1 1 2 10U LA 4 5 LMOD 10M N+和N-是电感所连接的正、负两个节点号。当电感上 为正电压时，电流从N+节点流出通过电感流入N-节点。 ＜ModName＞为模型名，其内容由.MODEL语句给出。 Value是电感值，单位亨利，可正可负，但不能为零。 IC定义了电感的初始（时间为0）电流I01。注意只有 在瞬态分析语句.TRAN中的任选项关键字UIC规定时， IC规定的初始条件才起作用。
元件描述（JFET）
语句格式： J(name) ND NG NS <ModName> <AREA> ＋<OFF> <IC＝VDS,VGS> 例：J1 3 4 5 JMOD1 其中ND，NG，NS是漏极、栅极、源极的节点。 <ModName>是模型名，可由用户自行选定。AREA 是面积因子，OFF规定在直流分析时在器件上所加 初始条件为关态。如未指定AREA则缺省值为1.0。 若瞬态分析不要求从静态工作点开始，就可规定IC ＝VDS,VGS为初始条件。
小信号单级放大器
程 序 清 单
Example1: Simple Amplifier .LIB BIPOLAR.LIB V1 1 0 AC 1 SIN(0 10M 1K) R1 1 2 1K “标题”，由任意字符 C1 2 3 10U 载入库文件，此处载入的 串构成作为打印的标题， R2 4 3 50K 是三极管的库文件 但必须要有。 R3 3 0 10K R7 4 5 3K 电路的描述语句：包括 *Included A Bipolar 定义电路拓扑和元件值 电路特性分析的控制 Q1 5 3 6 Q2N2222A 的元件，半导体器件， R8 6 0 1K 语句：包括定义的模 注释语句：是用户对程序 C2 6 0 100U 电源等描述语句。其位 型语言性能分析语句 运算和分析时加以说明的 C3 5 7 10U 置在描述语句的第二行 和输出控制语句。 语句，其一股形式为 R6 7 0 1K 与最后结束语句行之间 V2 4 0 DC 12V *字符串 的任何地方。 .TRAN 1US 10MS .PROBE 结束语句，表 .END
PSpice基础仿真分析与电路控制描述
PSpice基础仿真分析与电路控制描述简介本文档将介绍PSpice基础仿真分析和电路控制的相关概念和使用方法。
PSpice是一款电路仿真软件，可帮助电路设计师评估和优化电路性能。
PSpice的基本功能- 电路仿真：通过输入电路原理图和元件参数，PSpice可以对电路进行仿真分析，以评估电路的性能和行为。
- 波形分析：PSpice可以生成电路中各个节点电压和电流的波形图，以帮助理解电路运行情况。
- 参数扫描：PSpice可以对电路中的元件参数进行扫描，以评估元件参数对电路性能的影响。
- 优化分析：PSpice可以通过自动化搜索算法优化电路参数，以达到用户定义的目标。
仿真步骤1. 绘制电路原理图：使用PSpice提供的元件库绘制电路原理图，设置元件参数和连接关系。
2. 设置仿真选项：设置仿真类型和仿真参数，如直流分析、交流分析、变化频率分析等。
3. 运行仿真：通过点击仿真按钮或执行仿真命令，PSpice开始进行仿真计算。
4. 分析仿真结果：根据仿真结果生成的波形图和数据表格，分析电路的性能和行为。
电路控制描述- 电源控制：通过设置电源的电压或电流源来控制电路中的电压和电流。
- 开关控制：通过激活或关闭开关元件, 来控制电路中的电压或电流流动。
- 反馈控制：通过将电路输出信号与输入信号进行比较，并根据差异调整电路参数，实现对电路的控制。
示例下面是一个简单的PSpice仿真和电路控制的示例：* 这是一个简单的RC电路R1 N1 N2 1kC1 N2 N3 1uV1 N1 0 DC 10R2 N3 0 10k.tran 0.1ms 10ms.end通过上述示例，我们可以：1. 进行直流分析，评估电路的直流稳态行为。
2. 进行时间域分析，查看电路中各个节点的电压随时间的变化。
3. 通过改变元件参数、调整输入电压或通过反馈控制等方式，控制电路的行为和性能。
希望本文档能够帮助您了解PSpice的基础仿真分析和电路控制的相关内容。
共射极放大电路实践练习基于OrCADPSpice92平台上电子电路设计与仿真.doc
机械电子09级学生自学用 2011/3/203 .三极管参数设 在OrCAD/PSpice 9. 2平台上电子电路设计与仿真Pspice 实践练习一：设计与仿真一个单级共射放大电路（提供的参考电路如图一所示）。
要求：放大电路有合适静态 工作点、电压放大倍数30左右、输入阻抗大于1KQ 、输出阻抗小于5. 1KQ 及通频带大于1MHZ 。
请 参照下列方法及步骤，自学完成Pspice 实践练习一。
一、启动Pspice9.2 一 Capture 一在主页下创建一个T.程项目exal 01. 选 File/New/ Project2. 建立一个了•目录f Create Dir （键入e:\zhu ）,并双击、打开了目录；3. 选中• Analog or Mixed - Signal Circuit OK!4. 键入工程项目名exal ；5. 在设计项目创建方式选择对话下，选中・Create a blank pro OK!6. 画一直线，将建立空白的图形文件（cxal.sch ）存盘。
二、画电路图（以单级共射放大电路为例，电路如图一所示）1. 打开库浏览器选择菜单Place/Part — Add Library提取：三极管Q2N2222 （bipolar 库或者Eval 库）、电阻R 、电容C （analog 库）、电源VDC （source 库）、模拟地 0/Source 、信号源 VSIN 。
2. 移动元、器件。
鼠标选中元、器件并单击（元、器件符号变为红色），然后压住鼠标左键拖到合 适位置，放开鼠标左键即可。
3. 删除某一元、器件。
鼠标选中该元、器件并单击（元、器件符号变为红色），选择菜单Edit/delete 。
4. 翻转或旋转某一元、器件符号。
鼠标选中该元、器件并单击（元、器件符号变为红色），可按键Ctrl +R 即可。
5. 画电路连线选择菜单中Place/wire,此时将鼠标箭头变成为一支笔（自己体会）。
基于PSpice9. 2 的电子电路最优化设计的方法
基于PSpice9. 2 的电子电路最优化设计的方法摘要:文章介绍了用电路仿真软件OrCAD/ PSpice 9. 2 优化电子电路的设计方案,提出了一种电路最优化设计的方法,并结合具体电路实例,阐述了用该方法对电路进行最优化设计的具体步骤和仿真过程,给出了最优化设计的结果,实践证明该方法在电子电路的最优化设计中具有很高的实用价值。
关键词:仿真软件;电子电路;最优化设计1 引言随着电子设计自动化( EDA) 技术的飞速发展,电子电路的设计,已由传统的手工设计转向为计算机辅助设计。
传统的手工设计方法不仅耗时、费力,而且分析和验证电路的正确性和完整性十分麻烦。
最新版PSpice 9. 2 作为PC 级的电路仿真分析软件,不仅能进行直流分析、交流分析、瞬态分析等电路的基本特性分析,还可以进行参数扫描分析、蒙特卡诺统计分析、最坏情况分析,从而可以对电路进行最优化设计,并且所有分析的结果都以波形或图表的方式直观地反映出来,在电路的最优化设计中非常实用。
2 PSpice 的电路优化设计电路的最优化设计是对一个满足基本功能要求的电路,根据约束条件和目标参数,调整电路中的元器件参数,使电路的性能指标达到设计要求的目标值。
PSpice 将电路的最优化设计方法和电路的基本特性分析方法相结合,在约束条件的限制下,从每个待调整的元器件的初始值开始,分别计算每个优化指标对相应元器件的导数,根据优化指标的要求,自动调整元器件参数的增减方向;同时调用电路仿真分析程序,进行电路模拟迭代运算,并根据迭代运算的结果来调整元器件参数,从而得到经过一次迭代优化后元器件参数的当前值,再通过计算元器件参数的当前值与优化目标值之间的均方根误差,来判断是否进行下一次迭代,直到目标参数满足最优化目标值的要求。
上述过程,只要将电路设计的优化指标以交互式的方式设置好,其余的工作完全由PSpice 自动完成,提高了最优化电路设计的效率和准确性。
3 PSpice 最优化设计的方法用PSpice 对电路进行最优化设计,可以采取参数扫描分析和优化设计两种方法。
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电子线路实验报告
Pspice 9.2 电子电路设计与仿真
实验报告
学号：080105011128
专业：光信
班级：081班
姓名：李萍
一、启动PSpice 9.2—Capture CLS Lite Edition 在主页下创建一个工程项目lp
二、画电路图
1.打开库浏览器选择菜单Place/Part—Add Liabray,
提取：三极管Q2N2222、电阻R、电容C、电源VDC、模拟地0/Source、信号源VSIN。
2.移动元件、器件。
鼠标选中该元、器件并单击，然后压住鼠标左键拖到合适位置，放开鼠标即可。
3．翻转某一元、器件符号。
4.画电路线
选择菜单中Place/wire，此时将鼠标箭头变成一支笔。
5.为了突出输出端，需要键入标注V o字符，选择菜单Place/Net Alias—Vo OK!
6.将建立的文件（wfh.sch）存盘。
三、修改元件、器件的标号和参数
1、用鼠标箭头双击该元件符号（R或C），此时出现修改框，即可进入标号和参数的设置
2、VSIN信号电源的设置:①鼠标选中VSIN信号电源的FREQ用鼠标箭头单击（符号变为红色），然后双击，键入FREQ=1KHz、同样方法即键入VoEF=0V、VAMPL=30mv。
②鼠标选中VSIN 信号电源并单击（符号变为红色）然后用鼠标箭头双击该元件符号，此时出现修改框，即可进入参数的设置，AC=30mv，鼠标选中Apply并单击，退出
3、三极管参数设置：鼠标选中三极管并单击（符号变为红色）然后，选择菜单中的Edit/Pspice Model。
打开模型编辑框Edit/Pspice Model 修改Bf为50，保存，即设置Q2N2222-X的放大系数为50。
4、说明：输入信号源和输出信号源的习惯标法。
Vs、Vi、Vo（鼠标选中Place/Net Alias）
单级共射放大电路
四、设置分析功能
1、静态
①选择菜单Pspice/New simulation Profile,在New simulation对话框下，键入Bias 用鼠标单击Create，然后在屏幕上模拟类型和参数设置框；
②在模拟类型和参数设置框下，见Analysis type栏中，用鼠标选中及单击Bias Point Detail；并在Output File Optiongs栏目下，单击选中“include detailed bias point information for nonlinear controlled sources and semiconductors”。
单击（A）及确定，返回!
2、瞬态，即时域分析
①选择菜单Pspice/New Simulation Profile,在New Simulation对话框下，键入TRAN，用鼠标单击Create，然后在屏幕上弹出模拟类型和参数设置框;
②在模拟类型和参数设置框下，见Analysis type栏中，用鼠标选中及单击Time Domain(Transient)→再键入下列数据：
Run to 4ms
Start saving data 0ms
Maximum step 20us
单击应用（A）即确定返回
3、频域分析
①选择菜单Pspice/New Simulation Profile,在New Simulation对话框下键入AC，用鼠标单击Create，然后在屏幕上弹出模拟类型和参数设置框;
②在模拟类型和参数设置框下，见Analysis type栏中，用鼠标选中及单击AC Sweep/Noise→然后，在AC Sweep type栏目下键入下列数据：
Start 10hz
End 100Meg
Points/decade=101
对于Logarithmic选项中：Decade（十倍频，取半对数坐标）
单击应用（A）即确定返回！。