04-Pspice仿真的高级应用.

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PSPICE电路仿真与应用5

电容模型参数
例：CLOAD 1 11 ACAP 5PF IC=1.5V .MODEL ACAP CAP （C=1 + VC1=0.002 VC2=0.02 TC1=0.02 + TC2=0.005））电容值与电压和温度的关系为：电容值与电压和温度的关系为： Cnew=Value*C* [1+Vc1*V+Vc2*V2] *[1+Tc1*(T-T0)+Tc2*(T2
每种类型的元器件有自己的一套参数。每种类型的元器件有自己的一套参数。给定模型类别后，型类别后，模型参数值由括号内参数表中的参数值来给出。数值来给出。
对各种元器件，对各种元器件，程序中给定了一组模型参数的隐含值。用户可根据对器件的了解及实际需要，用户可根据对器件的了解及实际需要，自己定义一些关键的模型参数值或全部参数值。些关键的模型参数值或全部参数值。末给定的参数名和值就由程序中的隐含值代替。名和值就由程序中的隐含值代替。调用生产厂家模型参数库中的元器件模型参数。调用生产厂家模型参数库中的元器件模型参数。
5.1 集成电路芯片中的元器件
空气桥
5.2 模型定义语句
模型定义语句
.MODEL MNAME TYPE (P1=VAL1 +P2=VAL2 P3=VAL3…. Pn=VALn) <DEV=val> <LOT=val> 该语句可指定一个或多个器件使用的一组模型参数。组模型参数。 MNAME是模型名，由用户自行确定，是模型名，是模型名由用户自行确定，它和器件描述语句中的模型名应相同。它和器件描述语句中的模型名应相同。 TYPE为元器件模型类型关键字，必须按为元器件模型类型关键字，为元器件模型类型关键字规定选取。规定选取。

pspice电路仿真设计

1990年代
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。

基于PSpice的开关电源设计与仿真_

基于PSpice的开关电源设计与仿真_开关电源是一种高效率的电源系统，能将输入电压转换为稳定的输出电压。

它由不同的电子元件和模块组成，如开关管、反馈控制电路、滤波电容等。

为了确保开关电源的性能，设计和仿真是非常重要的步骤。

在本文中，我们将介绍如何使用PSpice进行开关电源的设计和仿真。

首先，我们需要了解开关电源的基本原理和要求。

开关电源通常由一个开关管和一个输出滤波电容组成。

通过周期性地开关开关管，可以实现输入电压的转换。

为了达到稳定的输出电压，需要反馈控制电路来监测输出电压，并根据需要调节开关管的开关频率和占空比。

在设计开关电源之前，需要确定以下参数：1.输入电压范围：开关电源能够接受的输入电压范围。

2.输出电压：需要得到的稳定输出电压。

3.输出电流：需要保持的输出电流水平。

4.开关频率：开关管的开关频率。

5.开关管和输出滤波电容的评估：选择适合的开关管和输出滤波电容。

6.反馈控制电路：确定适当的反馈控制电路。

接下来，我们将使用PSpice进行开关电源的设计和仿真。

2.设计反馈控制电路并将其与开关电源原理图连接。

可以选择使用比较器、反馈电阻等。

3.设置合适的仿真参数，例如输入电压范围、输出电压、输出电流等。

4.运行仿真，观察开关电源的性能。

可以检查输出电压是否稳定，开关管和滤波电容的工作状态等。

在仿真过程中，您可以通过修改参数和测试不同的设计选择，以获得最佳的开关电源性能。

还可以进行波形分析和参数优化，以确保开关电源在各种工作条件下都能正常工作。

总结起来，基于PSpice的开关电源设计和仿真是一项重要任务。

通过使用PSpice软件，我们可以在设计和测试阶段进行快速和准确的电路仿真。

这有助于我们更好地理解和优化开关电源的性能，并确保其在实际应用中能够稳定工作。

PSpice仿真软件使用指南说明书

April 2016© 2013Cadence Design Systems, Inc. All rights reserved.Portions © Apache Software Foundation, Sun Microsystems, Free Software Foundation, Inc., Regents of the University of California, Massachusetts Institute of T echnology, University of Florida. Used by permission. Printed in the United States of America.Cadence Design Systems, Inc. (Cadence), 2655 Seely Ave., San Jose, CA 95134, USA.Product PSpice contains technology licensed from, and copyrighted by: Apache Software Foundation, 1901 Munsey Drive Forest Hill, MD 21050, USA © 2000-2005,Apache Software Foundation. Sun Microsystems, 4150 Network Circle, Santa Clara, CA 95054 USA © 1994-2007, Sun Microsystems, Inc. Free Software Foundation, 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA © 1989, 1991, Free Software Foundation, Inc. Regents of the University of California, Sun Microsystems, Inc., Scriptics Corporation, © 2001, Regents of the University of California. Daniel Stenberg, © 1996 - 2006, Daniel Stenberg. UMFPACK ©2005,TimothyA.Davis,UniversityofFlorida,(**************.edu).KenMartin,WillSchroeder,Bill Lorensen © 1993-2002, Ken Martin, Will Schroeder, Bill Lorensen. Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Avenue, Cambridge, Massachusetts, USA © 2003, the Board of Trustees of Massachusetts Institute of Technology. All rights reserved.Trademarks: Trademarks and service marks of Cadence Design Systems, Inc. contained in this document are attributed to Cadence with the appropriate symbol. 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. . 23 What this user’s guide covers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 PSpice overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Add-on options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 PSpice Smoke Option . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 PSpice Advanced Optimizer Option . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 PSpice Advanced Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 SLPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 If you don’t have the standard PSpice A/D package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Comparison of the different versions of PSpice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 If you have PSpice Lite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Minimum hardware requirements for running PSpice: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 PSpice Samples and T utorials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Part one: Simulation primer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 1Things you need to know . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Chapter overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 What is PSpice? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Analyses you can run with PSpice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Basic analyses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Advanced multi-run analyses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Analyzing waveforms with PSpice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 What is waveform analysis? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Using PSpice with other programs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Using design entry tools to prepare for simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47What is the PSpice Stimulus Editor? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 What is the PSpice Model Editor? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Files needed for simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Files that design entry tool generates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Other files that you can configure for simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Files that PSpice generates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Directory structure for analog projects in Capture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 How are files configured at the design level maintained in the directory structure for analog projects? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 How are files configured at the profile level maintained in the new directory structure for analog projects? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 What happens when I convert an analog project that uses a design from another project or from another location? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 What should I do if the schematic for a converted analog project uses FILESTIM n parts from the SOURCE library? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Design Entry HDL libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 Reference Libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Local libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 PSpice model libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 The cds.lib file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Encrypting PSpice Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Using PSpiceEnc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 Using Model Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 722Simulation examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Chapter overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Example circuit creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 Using Capture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 Using Design Entry HDL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 Using Design T emplates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 Finding out more about setting up your design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Running PSpice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Performing a bias point analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 Using the simulation output file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Finding out more about bias point calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99DC sweep analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Setting up and running a DC sweep analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Displaying DC analysis results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 Finding out more about DC sweep analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 T ransient analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Finding out more about transient analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 AC sweep analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Setting up and running an AC sweep analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 AC sweep analysis results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 Finding out more about AC sweep and noise analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 Parametric analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 Setting up and running the parametric analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 Analyzing waveform families . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 Finding out more about parametric analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 Performance analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 Finding out more about performance analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136Part two: Design entry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1383Preparing a design for simulation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 Chapter overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 Checklist for simulation setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 T ypical simulation setup steps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 Advanced design entry and simulation setup steps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 When netlisting fails or the simulation does not start . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 Using parts that you can simulate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 Vendor-supplied parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 Passive parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 Breakout parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 Behavioral parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 Simulating asymmetric parts in PSpice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 Simulating homogenous parts in PSpice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 Specifying values for part properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 Using global parameters and expressions for values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158Global parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 Defining power supplies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 For the analog portion of your circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 For A/D interfaces in mixed-signal circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 Defining stimuli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 Analog stimuli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 Digital stimuli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 Things to watch for . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 Unmodeled parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 Unconfigured model, stimulus, or include files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 Unmodeled pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 Missing ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 Missing DC path to ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1854Creating and editing models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 Chapter overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 What are models? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 How are models organized? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 Model libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 Model library configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 Global vs. design vs. profile models and libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 Nested model libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 PSpice-provided models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 Model library data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 Device characteristic curves-based models vs. Template-based models . . . . . . . . 195 T ools to create and edit models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 Ways to create and edit models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 Using the Model Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 Ways to use the Model Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 Running the Model Editor alone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 Starting the Model Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 Creating models using the Model Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 Creating models based on device characteristic curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203Creating models based on PSpice templates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 Importing an existing model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 Enabling and disabling automatic part creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 Running the Model Editor from the schematic editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 Model creation examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 Example: Creating a PSpice model based on device characteristic curves . . . . . . . 219 Example: Creating template-based PSpice model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 Editing model text . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234 Example: editing a Q2N2222 instance model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 Using the Create Subcircuit Format Netlist command (Capture only) . . . . . . . . . . . . . . 237 Changing the model reference to an existing model definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 Reusing instance models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240 Reusing instance models in the same schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 Making instance models available to all designs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 Configuring model libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243 The Configuration Files tab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244 How PSpice uses model libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 Adding model libraries to the configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 Changing the model library scope from profile to design, profile to global, design to global and vice versa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 Changing model library search order . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 Changing the library search path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252 Handling smoke information using the Model Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 Adding smoke information to PSpice models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 Creating template-based PSpice models with smoke information . . . . . . . . . . . . . . 256 Using the Model Editor to edit smoke information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256 Examples: Smoke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 Adding smoke information to the D1 diode model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 Adding smoke information to the OPA_LOCAL operational amplifier model . . . . . . 259 Smoke parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 Diode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261 Bipolar Junction Transistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 Magnetic Core . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264 Ins Gate Bipolar T ransistor (IGBT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264 Junction FET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266 Operational Amplifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268MOSFET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 Voltage Regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271 Darlington T ransistor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2735Creating parts for models. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 Chapter overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 What’s different about parts used for simulation? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276 Ways to create parts for models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 Preparing your models for part creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279 Starting the Model Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 Using the Model Editor to create parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281 Batch mode of part creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281 Interactive mode of part creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281 Creating Design Entry T ool parts for all models in a library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282 Using batch mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282 Using interactive mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284 Setting up automatic part creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289 Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290 Creating parts in the batch mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290 Creating parts using interactive mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296 Basing new parts on a custom set of parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 Editing part graphics (Capture only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 How Capture places parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 Defining grid spacing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304 Attaching models to parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306 MODEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306 Defining part properties needed for simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308 PSPICETEMPLATE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 IO_LEVEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319 MNTYMXDL Y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 PSPICEDEFAULTNET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3216Analog behavioral modeling. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323 Chapter overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323 Overview of analog behavioral modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324 The ABM part library file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325 Placing and specifying ABM parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326 Net names and device names in ABM expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326 Forcing the use of a global definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327 ABM part templates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328 Control system parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329 Basic components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332 Limiters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333 Chebyshev filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334 Integrator and differentiator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338 T able look-up parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339 Laplace transform part . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344 Math functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348 ABM expression parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349 An instantaneous device example: modeling a triode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353 PSpice-equivalent parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356 Implementation of PSpice-equivalent parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357 Modeling mathematical or instantaneous relationships . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358 Lookup tables (ET ABLE and GT ABLE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362 Frequency-domain device models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364 Laplace transforms (LAPLACE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364 Frequency response tables (EFREQ and GFREQ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366 Cautions and recommendations for simulation and analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 Instantaneous device modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 Frequency-domain parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370 Laplace transforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370 T rading off computer resources for accuracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374 Basic controlled sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375 Creating custom ABM parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375。

PSPICE电路仿真与应用4.1

4.1 直流分析相关的点命令 4.2 交流小信号分析相关的点命令 4.3 瞬态分析相关的点命令

4.1 直流分析相关的点命令

.OP 直流工作点分析 .DC 直流扫描分析 .TF (直流)传输函数计算 .SENS 灵敏度分析 .NODSET 节点电压设置
.OP 直流工作点分析
.DC 语句举例

.DC IB 5mA -2mA 0.2mA .DC Vce －0.25 5 0.25 IB 0mA 1mA 100uA .DC RES RMOD(R) 0.7 1.3 0.1 .DC PARAM VSUPPLY 7.5 15 0.5
.DC直流扫描分析举例
R2 DC SWEEP VI 1 0 15 R1 1 2 1K R2 2 3 RMOD 100 R3 3 0 1K .MODEL RMOD RES (R=10) .DC VI 0 10 1 RES RMOD (R) 1 10 2 .PROBE .END
n 1

.FOUR 傅立叶分析

语句格式和参数设置： .FOUR FREQ V1＜V2 V3…..＞其中FREQ是基频， V1＜V2 V3…..＞是要求分析的输出变量(节点电压)。例: .FOUR 100K V(5) 为了得到最高的精度，应把瞬态分析中的TMAX 定为PERIOD/100。对高Q值电路，TMAX可更小一些。PERIOD为信号周期

功能

此语句计算并打印出电路的直流工作点，此时电路中所有电感短路，电容开路。在瞬态和交流分析前，PSpice程序将自动进行直流工作点分析，以确定瞬态分析的初始条件和交流小信号分析时非线性器件的线性化小信号模型参数。 .OP

PSpice使用教程

交流分析
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在电子技术中的应用

Pspice在模拟电子电路中的应用一、实验目的学习Pspice电路仿真软件的基本应用，掌握直流静态工作点分析法、瞬态特性分析法和交流扫描分析法等基本方法。

二、任务要求1．完成晶体管单级放大器原理图的绘制及元器件参数设置2．检查电路中各节点电压和各支路电流，按设计要求调整静态工作点3．观察输入和输出电压波形，并测量电压放大倍数4．通过改变静态工作点，观察饱和失真和截止失真5．测量放大器的输入电阻6．测量放大器的输出电阻7．仿真分析电路的频率特性，并测量放大器的下限截止频率和上限截止频率8．观察放大器的相频特性曲线三、实验步骤1．绘制原理图及元器件参数设置1）打开并绘制新的电路图：双击桌面Capture CIS图标，即可进入orCAD主界面，如图2.5.1所示。

图2.5.1图2.5.22）在创建新的绘图页之前，必须先建立一个新项目。

选中上图2.5.1 File\new\project功能，调出new project对话框，如图2.5.2所示，在name 栏输入项目名。

注意，使用Pspice仿真，必须选择Create a new Project Using栏目对话框中第一项（Analog or Mixed-Signal Circuit），并在location栏输入存盘路径（F驱动器）及文件夹名（请输入本人学号）。

图2.5.33）单击确定就可进入绘图区，加入所需要的库文件后，就可以进行原理图编辑，本次仿真实验所用到的元器件如图2.5.3所示。

4）元件选取及参数设置●三极管在BIPOLAR库中，元件名称：Q2N2222参数设置方法:激活三极管，打开Eidt\pspice model文本框，修改电流放大系数Bf＝100（默认值为255.9），修改Vje＝0.7V(默认值为0.75V),修改基区电阻Rb＝ 300（默认值为10）。

修改完成后，存盘退出。

其它的参数不要随意修改，避免仿真时出错。

●电位器在BREAKOUT库中，元件名称：POT参数设置方法：用鼠标双击电位器，打开设置参数对话框，修改Value为100K（默认值为1K）,通过设置set选项，可实现电位器的阻值调节（默认值为0.5)。

PSPICE仿真软件在电路设计中的应用

图 3 瞬态特性分析和傅里叶分析参数设置
图 4 Probe 模块显示信号波形
３．４傅里叶分析（ＦｏｕｒｉｅｒＡｎａｌｙｓｉｓ）傅里叶分析的作用是在瞬态分析完成后，通过傅里叶积分，计算瞬态分析输出结果波形的
直流、基波和各次谐波分量。因此，只有在瞬态分析以后才能进行傅里叶分析。傅里叶分析参数设置如图 3 所示，Center 指定傅里叶分析中采用的基波频率，Number of harmonics 确定傅里叶分析时要计算到多少次谐波，Output 确定傅里叶分析的输出变量名。本例的 OUT 端信号的傅里叶分析结果如下：－ 48 －
($N_0002) 3.3333
($N_0003) 5.0000
($N_0004) 5.0000
($N_0005) 5.0000
(X_X1.qb) 500.0E-06
(X_X1.botm) 1.6667
DGTL NODE：STATE DGTL NODE：STATE DGTL NODE：STATE DGTL NODE：STATE
1.260E+02
7 2.800E+04 1.397E-02
4.635E-03 1.440E+01
1.152E+02
8 3.200E+04 3.833E-01
1.271E-01 -1.764E+02
-7.560E+01
9 3.600E+04 1.382E-01
4.582E-02 -7.200E+00
9.360E+01
TOTAL HARMONIC DISTORTION = 4.631439E+01 PERCENT

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一 .修改器件的模型参数
• 从器件库中调出的元器件参数是一定的，不一定满足我们的要求，可根据需要加以修改。例如将三极管Q2N2222修改为β=50，步骤为：选中三极管Q2N2222，执行Edit/Pspice Model 命令，出现如图2.4.1所示的三极管Q2N2222的模型参数，修改为Bf=50（即β=50）。
(1)执行Plot/Axis Settings命令，打开坐标轴设置框，点选“Y Axis”按钮。 (2) 在 Data Range 栏中选中“ User Define” ，在下面的小方框中分别填入“ 0” 和“ 5mA” 。按OK键，Y轴的刻度范围即变为0～+5mA。同理，在步骤（1）中点选“X Axis”按钮，可设置X轴的刻度范围。
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举例：测试半导体三极管
• 1.测试三极管的输出特性曲线。 ① 用Capture绘制电路图。
C B IB Q1 Q2N2222 VCE 12V
0
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② 选择直流（DC）分析。在进行直流分析时，除了允许设置一个自变量外，还允许设置一个参变量，称为“嵌套”设置。在直流分析参数设置框中, 选VCE为自变量, 变化范围: 0～20V，步长：2V。 ③ 在Option栏中再选中“Secondary Sweep”，并选IB为参变量，变化范围：0～120mA，步长： 20mA。注意：Options栏中的两项“Primary Sweep” 和 “Secondary Sweep”必须全都选中。 ④ 运行Pspice：执行Trace/Add Trace命令。在Add Trace对话框中，选IC（Q1）作输出量，出现输出特性曲线。 ⑤ 将Y轴的范围设置为0～+8mA，即显示出较规范输出特性曲线。
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三 . 坐标轴的设置及坐标变换
• 1．坐标轴刻度范围的设置运行后，Probe模块会根据变量的具体情况自动设置坐标轴的刻度范围。如果不满意，用户可自行调整。例如某电路运行后，Y轴（电流）的刻度范围自动设置为5～+5mA，想改为0～+5mA。步骤是：
•用该方法可改变场效应管的 gm、VT，稳压管的稳压值 VZ等。
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二 .数字电路中高低电平符号的使用
•在数字实验中经常需要在电路的输入端加入逻辑常量“1”或 “0”，即“高电平”或“低电平”。 •在Pspice中，高低电平要用专门的符号来设置。方法为：启动Place/Ground命令，或按对应的绘图快捷键，出现如图所示的选择框。在SOURCE库中取“$D-HI”符号，接到电路的输入端，即为接入“高电平”；在SOURCE库中取“$D-LO”符号，接到电路的输入端，即为接入“低电平”。
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对于像振荡器、触发器这样的电路，通过设置合适的初始条件，可防止电路不收敛，有助于起振或使电路进入选定的稳态。 •1.IC符号 IC符号用于设置电路节点处的偏置条件。在符号库 SPECIAL中，有IC1和IC2两个符号。 IC1为单引出端符号，用于指定与该引出端相连的节点的偏置条件。 IC2为双引出端符号，用于指定与这两个引出端相连的两个节点间的偏置条件。在电路中放置IC符号的方法同放置元器件符号。 IC1 IC2
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• • • • • •
一 .修改器件的模型参数二 .数字电路中高低电平符号的使用三 . 坐标轴的设置及坐标变换四 .初始偏置条件的设置五 . Probe中的标尺及其应用六. Probe中的波形显示符及其使用方法
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第四章常用的Capture命令及Probe命令
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第四章 OrCAD/Pspice中常用的 Capture命广泛，与之配套的绘图模块Capture、波形显示模块Probe等也都有很强的功能。它们互相配合，能进行各种电路的模拟和仿真。下面在介绍一些常用的、前面未提及的Capture命令和 Probe命令。
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三 . 坐标轴的设置及坐标变换（续）
• 2．改变X轴一般瞬态分析后，X轴自动设置为时间T；交流分析后X 轴自动设置为频率ƒ。有时我们希望改变X轴。例如作三极管的输入特性曲线时，应把X轴变为V(B)，即VBE电压，方法是：（1）执行Plot/Axis Settings命令，打开坐标轴设置框。（2）点“Axis Variable”按钮，在左边列表框中选择 V(B)，按OK键。此时，X轴就变为V(B)。同理，左边列表框中的变量都可选为X轴变量。
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• 2.测试三极管的输入特性曲线。 ① 用Capture绘制电路图。
C Rb VBB 12V 300k VCE 12V
B
Q1 Q2N2222
0
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② 选择直流（DC）分析。选VBB为自变量，变化范围：0～24V；步长：2V。选VCE为参变量，变化范围：0～12V；步长：1V。 ③ 运行Pspice：执行Trace/Add Trace命令。在 Add Trace 对话框中，选IB（Q1），出现IB（Q1）的波形，但X轴显示的是VBB。 ④ 改变X轴。为了显示输入特性曲线，应把X轴变为V （B），即VBE电压。方法是：执行Plot/Axis Settings命令，打开坐标轴设置框，点“Axis Variable”按钮，在列表框中选择V（B），按OK键。此时，X轴就变为V（B），显示出如图2A.4所示的输入特性曲线。