基于Pspice光发射机驱动电路的仿真分析
PSPICE电路仿真

1.2 发展历程
▪( )
▪ 由美国加州大学伯克莉()分校电工和计算机科学系分校开 发。 ▪ 1972年首次推出。 1983年公司推出可在机上运行的 1(P即代表运行于机的版 本)。 目前微机上广泛使用的是由美国公司开发并于1984年1月首 次推出的。 ▪ 1988年被定为美国国家工业标准。
▪ 目前国际上享有盛誉的模拟电路设计工具都是以为基础实现 的,如公司的, 公司的,以及公司的等。
2.电路特性的优化设计 器件参数的容差和工作环境温度将对电路工作的稳
定性产生影响。传统的电路设计方法,很难对这种影 响进行全面的分析和了解,因而也就很难实现电路的 优化设计。技术中的温度分析和统计分析功能,既可 以分析各种恶劣温度条件下的电路特性,也可以对器 件容差的影响进行全面的计算分析。其内容包括:① 对不同的容差特性进行规定次数的跟踪分析(蒙特卡 罗分析); ②单独分析每一器件容差对电路的影响 量(灵敏度分析);③分析全体器件容差对电路性能 的最大影响量(最坏情况分析)。采用统计分析方法, 便于确定最佳元件参数、最佳电路结构以及适当的系 统稳定裕度,真正做到电路的优化设计。
1.2.1 软件简介
是由发展而来的用于微机系列的通用电路分析程序。
能进行模拟电路分析、数字电路分析和模拟数字混合电 路分析。 现已成为微机级电路模拟标准软件。 5.0及以前的版本都为版,而 5.1及以后的各种版本均为窗口 版。 软件分为工业版( )和教学版( )。
1.2.2 软件
1998年1月公司与公司合并,称为公司。两公司强 强联合后,相继推出一系列基于机的软件系统。
1.4 程序项组成
(1) 图ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ编辑程序
的输入基本上是以电路原理图和网单文件两种形式。 电路元器件符号库中备有绘电原理图所需的元器件 符号,用户从符号图形库中调出所需的电路元器件 符号,组成电路图,由原理图编辑器自动将原理图 转化为电路网单文件,并标上节点号,提供给仿真 工具进行仿真。如果用户熟悉仿真程序的输入语言, 又没有将原理图存档的需求也可以直接输入电路网 单文件。
PSPICE电路仿真分析实

计算差模电压放大倍数; 计算差模输入电阻; 观察两个输出端电压的相位关系。
4. 分析共模电压放大倍数和共模输入电阻
将输入方式改接为共模输入 (取vI1= vI2= 1 V ); 设置交流分析和瞬态分析; 计算共模电压放大倍数; 计算共模输入电阻;
6. 分析双端输入时的vO1、vO2、vO、vE波形
电路图
设β=145,+VCC=+15V,-VEE = -15 V,估算差分放大电路的静态工作 点IC1Q、VC1Q、VC2Q、VEQ。 估算差分电路单端输出时的差模电压放大倍数和差模输入电阻。 设Q3管组成的电流源等效内阻为Ro3=2 M,D1、D2的动态电阻rd忽略 不计,估算单端输出时的共模电压放大倍数、共模输入电阻和共模抑 制比KCMR。
实验内容
2. 仿真分析静态工作点和电压传输特 将输入方式改接为单端输入; 性
设置直流扫描分析,以Vi为扫描
对象;
分析差分放大电路的静态工作 点IC1Q、VC1Q、VC2Q、VEQ;
绘制电压传输特性曲线。
3.将输入方式改接为差模输入(取v =5mV, v = -5mV); 仿真差模电压放大倍数和差模输入 I1 I2 电阻
(5) 保持图所示的电路形式不变,低频增益值提高到60倍以上,电路元件参数应如何修改?
.MODEL MOD1 NMOS LEVEL=1 VTO=1.0 GAMMA=0.2 PHI=0.6 LAMBDA=0.03 JS=0.16 PB=0.82 CGSO=2.9E-10 CGDO=2.9E-10 +CGBO=2.2E-9 RSH=6 TOX=9.5E-8 NSUB=2.5E14 XJ=1.2U LD=0.8U UO=700
基于PSPICE 6.3的电路仿真分析

0结 语
图 / 电压传输特性图
121345是一个模拟的 6实验台7&可以做各种电路实 验 和测试&以便修改与优化设计.他为分析与设计电路提 供 了强大的计算机仿真工具&利用该软件对电路8信号与 系 统进行辅助分析和设计&对电子工程8信息工程和自动 控制等领域工作的人员具有很高的实用价值.
参考文献
9): 赵世强 ;电子电路 5<= 技术 9>:;西安?西安电 子 科 技 大 学 出 版 社 & @***;
++
王朱劳等Z基于 $%$&’(V/0的电路仿真分析
频率响应分析能够分析传递函数的幅频响应和相频
响 应!即可以得到电压增益"电流增益"互阻增益"互导 增 益"输入阻抗"输出阻抗的频率响应#分析结果均以曲 线方式输出#
$%$&’(用于噪声分析时!可计算出每个频率点上 的 输 出 噪 声 电 平 以 及 等 效 的 输 入 噪 声 电 平 #噪 声 电 平 都 以 噪 声带宽的平方根进行归一化#他们的单位是 )*+,-*.# ./0 瞬态分析
蒙特卡罗 1=7>:<’;8?74分析是分析电路元器件参数 在 他们各自的容差 1容许误差4范围内!以某种分布规律 随 机变化时电路特性的变化情况!这些特性包括直流"交 流或瞬态特性#
最 坏 情 况 分 析 与 蒙 特 卡 罗 分 析 都 属 于 统 计 分 析 !所 不 同 的是!蒙特卡罗分析是在同一次仿真分析中!参数按指 定 的 统 计 规 律 同 时 发 生 随 机 变 化 @而 最 坏 情 况 分 析 则 是 在 最 后 一 次 分 析 时 !使 各 个 参 数 同 时 按 容 差 范 围 内 各 自 的 最 大变化量改变!以得到最坏情况下的电路特性#
实验33-基于PSPICE的电路模拟与仿真PPT课件

Xidian University
School of Microelectronics
实验内容
Xidian University
五管单元TTL门电路
School of Microelectronics
实验要求
◎编写PSPICE电路描述程序,画出待分析电路图,电路图中元件命名,节点编号,设定
器件参数,按输入电路描述语言规定,编写输入源程序。
School of Microelectronics
CMOS运算放大器电路分析程序实例
.MODEL MOD1 NMOS LEVEL=2 VTO=0.8 NSUB=1.17E16 TOX=0.08U
+CGSO=4E0-11CGDO=4E-11 CGBO=2E-10 UO=383 TPG=1 LAMBDA=0.03
◎独立源
V××××× N+ N- <<DC>流值> <AC<振幅<相位>>> <瞬态值>
I××××× N+ N- <<DC>直流值> <AC<振幅<相位>>> <瞬态值>
脉冲源:PULSE(V1 V2 TD TR TF PW PER)
正弦源:SIN(VO VA FREQ TD THETA)
Xidian University分段线性源:PWL(T1 V1 < T2 V2 ···>)
<AS=VAL> <PD=VAL> <PS=VAL> <NRD=VAL> <NRS=VAL> <OFF> <IC
【教程】PSpice地4种基本仿真分析报告详解

【教程】PSpice的4种基本仿真分析详解PSpice A/D将直流工作点分析、直流扫描分析、交流扫描分析和瞬态TRAN分析作为4种基本分析类型,每一种电路的模拟分析只能包括上述4种基本分析类型中的一种,但可以同时包括参数分析、蒙特卡罗分析、及温度特性分析等其他类型的分析,现对4种基本分析类型简介如下。
1. 直流扫描分析(DC Sweep)直流扫描分析的适用范围:当电路中某一参数(可定义为自变量)在一定范围内变化时,对应自变量的每一个取值,计算出电路中的各直流偏压值(可定义为输出变量),并可以应用Probe功能观察输出变量的特性曲线。
例对图1所示电路作直流扫描分析图1(1)绘图应用OrCAD/Capture软件绘制好的电路图如图2所示。
图2(2)确定分析类型及设置分析参数a) Simulation Setting(分析类型及参数设置对话框)的进入•执行菜单命令PSpice/New Simulation Profile,或点击工具按钮,屏幕上弹出New Simulation(新的仿真项目设置对话框)。
如图3所示。
图3•在Name文本框中键入该仿真项目的名字,点击Create按钮,即可进入Simulation Settings (分析类型及参数设置对话框),如图4所示。
图4b)仿真分析类型分析参数的设置图2所示直流分压电路的仿真类型及参数设置如下(见图4):•Analysis type下拉菜单选中“DC Sweep”;•Options下拉菜单选中“Primary Sweep”;•Sweep variable项选中“Voltage source”,并在Name栏键入“V1”;•Sweep type项选中“Linear”,并在Start栏键入“0”、End栏键入“10”及Increment栏键入“1”。
以上各项填完之后,按确定按钮,即可完成仿真分析类型及分析参数的设置。
另外,如果要修改电路的分析类型或分析参数,可执行菜单命令PSpice/Edit Simulation Profile,或点击工具按钮,在弹出的对话框中作相应修改。
电路设计的PSpice仿真分析

电路设计的PSpice仿真分析汪汉新(中南民族大学电信学院湖北武汉430074)摘要:提出了一种将PSpice的参数扫描分析和优化分析相结合的新方法对电路进行最优化仿真设计,并结合一个带通滤波器电路,阐述了该仿真分析方法的具体实施步骤,给出了滤波器电路最优化设计的仿真分析结果。
其结果完全符合设计的理论分析值的要求,说明该方法在实际电路设计中具有很好的实用价值。
关键词:PSpice软件;带通滤波器电路;电路设计;仿真分析计算机仿真分析是电路设计的一种重要环节,特别是随着电子设计自动化(EDA)技术的飞速发展,电路的设计已由传统的手工设计转向为计算机辅助设计,其在电路设计中的作用显得更为重要。
传统的设计方法在分析和验证电路的正确性和完整性时十分麻烦,并存在大量的重复性的劳动,而PSpice作为PC级电路仿真软件,对电路不仅能进行一些基本的电路特性分析,还可以对电路元器件的参数进行统计仿真分析和对电路进行优化仿真设计,并将各种仿真分析的结果以波形、图表或文本的方式直观地反应出来,他在电路设计中得到了广泛地应用。
1 PSpice电路的最优化仿真分析实际电路制作之前,通常需要对设计电路进行必要的PSpice仿真分析。
一般可采用直流偏置点(BiasPoint)、直流扫描(DC Sweep)、交流扫描(ACSweep)和瞬态(Transient)分析等对电路的基本性能进行仿真分析;采用参数扫描分析(Parametric)估计元器件变化对电路造成的影响;采用温度分析(Temperature)、灵敏度分析(Sensitivity)对电路的一些较难测量的特性进行仿真分析;采用蒙特卡诺分析(Monte Carlo)对电路的一些元件值进行综合统计仿真分析;采用最坏情况分析(WorstCase)对电路可能出现的最坏结果进行仿真分析;最后对电路进行优化设计分析(Optimizer),使电路的设计结果达到最优化。
本文提出的将PSpice参数扫描分析和优化设计分析结合起来对电路进行最优化设计方法的具体实施过程如下:(1)利用PSpice的前端模块Capture按电路设计要求绘制电路图,并编辑好所有元器件的属性。
PSPICE电路仿真与应用4.2

D (name)
名为name的数字节点的数字值。该值仅在 DC和瞬态分析有效.
交流分析中的输出变量
AC分析中,在输出电压v和电流I的变量之后再加上附加项, 就可得到适当的输出,各附加项含意如下; 附加项 不加 M P DB G 幅度 幅度 相位 单位为分贝的幅度 群延迟 含 意
R
I
实部
虚部
噪声分析中的输出变量
输出变量 INOISE ONOISE 含 意 输入节点的等效输入噪声
输出节点的总的均方根噪声和。 即总的输出噪声 DB(INOISE) 按分贝为单位的等效输入噪声 DB(ONOISE) 按分贝为单位的总的输出噪声
举例:
V(2,1) 节点2和节点1的电压幅度 VM(2) 节点2与参考节点(地)间的电压幅度 VDB(R1) R1上电压幅度的分贝(dB)数 VBEP(Q5) 三极管Q5的基极与发射极间电压的 相位 IAG(T2) 传输线T2的A端口电流的群延迟 IR(VIN) 流过电压源VIN电流的实部 II(R1) 流过电阻R1上电流的虚部 IGG(M3) MOSFET M3栅极电流的群延迟
.TEMP 分析举例
求二极管 伏安特性 的温度特 性
PSpice网表
DIODE R1 2 0 100 D1 1 2 DMOD VI 1 0 DC 1 .MODEL DMOD D .DC VI 0 2.5 0.01 .TEMP -100 2 100 200 .PROBE .END
PSPICE电路仿真与应用4.1

.NODSET 节点电压设置
功能:设置节点的初始电压,帮助直流 或瞬态分析实现解的收敛。在解收敛后 就去掉这些约束条件而继续迭代,直到 算得真正的解为止。
此语句对双稳态或非稳态电路的计算收 敛可能是必须的.它可使电路摆脱“停顿” 状态,而进入所希望的状态。一般情况 该语句是不必要的。
.NODESET 节点电压设置
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
功能:首先计算电路的直流偏置点,而 后在偏置点上进行线性频域小信号分析, 得到输出变量的幅频特性和相频特性等 频率响应特性。
例:.SENS V(5) V(2,3) I(V2) I(V5) 仿真结果输出:在*.out文件中对应每一
个元器件值和模型参数都将打印出指定 输出量的元件灵敏度。
计算各元件参数对输出电压 V(4)_Vout的灵敏度
A AMP RB 2 3 20K RC 5 4 5K Q1 4 3 0 MQ VBB 1 0 1 VCC 5 0 10 .MODEL MQ NPN IS=5E-15 BF=100 RB=100 VAF=50 .SENS V(4) .PROBE .END
4.0V
3.0V
2.0V
1.0V
0V
0V
1V
2V
3V
4V
5V
6V
7V
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[ 6 ] 张玲丽. 双异质结激光 器的 P s p i c e温度修正模 型 [ J ] .
数 字通信 , 2 0 1 2 ( 1 ) : 7 7 - 7 9 .
图1 2 实际的 L D驱动 电路
作 者简介 : 张玲丽 ( 1 9 8 0 一 ) , 女, 武 汉人 , 讲师 , 主要研 究方 向为通信
Ab s t r a c t : T h e a c c e l e r a t i o n me c h a n i s m o t s o l a r p l a s ma s t i l l c a n’ t b e e x p l a i n e d c o mp l e t e l y .We e x a mi n e d t h e v e l o c i t y c h a n g e o f s o l a r wi n d f r o m a l f u i d me c h a n i c s a n d Ma x we l l e q u a t i o n o f e l e c t r o ma g n e t i s m p e r s p e c t i v e .Un l i k e p r e v i o u s r e — s e a r c h,t h i s s t u d y e mp h a s i z e d t h e i mp o ta r n c e o f ma g n e t i c i f e l d i n t e r f e r e n c e i n t h e s t u d y o f t h e s o l a r w i n d e n e r g y .Th e i s o — t h e r ma l c o r o n a e x p a n s i o n t h e my i s p r o p o s e d t o t e s t a c c e l e r a t i o n me c h a n i s m o f q u i e t s o l a r wi n d a n d s o l a r ma g n e t i c f i l e d i s a l s o d i s c u s s e d . Ke y wo r d s : q u i e t s o l a r wi n d, i s o t h e r ma l c o r o n a e x p a n s i o n mo d e l , Ma x we l l e q u a t i o n, s o l a r ma g n e t i c i f l e d
出版 社 , 2 0 0 2 .
V R4 1 k
[ 4 ] 徐超. L E D驱动电路研 究[ D] . 武汉: 武/ X . . Y - A , k 学院, 2 0 1 2 . [ 5 ] 刘 玺. 白光大功率 L E D驱动 电路设 计 [ D] . 石 家庄 : 河
一
参 考文 献 :
[ 1 ] T U C K E R R S .Hi g h — s p e e d mo d u l a t i o n o f s e m i c o n d u c t o r l a s e r [ J ] . J o u r n a l o f L i g h t w a v e T e c h n o l o g y , 1 9 8 5 , L t 一 3 ( 6 ) :
( 责任 编辑
张
诚)
( 上接第 3 9页 )
S i m ul a t i o n a n d a n a l y s i s o f dr i v e r c i r c u i t s i n o pt i c a l t r a ns mi t t e r s ba s e d o n Ps pi c e
p r o v e d .
Ke y w o r d s : L E D, d o u b l e h e t e r o j u n c t i o n l a s e r d i o d e , s i m u l a t i o n
电子线路的设计 。
该电路 在 三极 管 Q 2 N 3 9 0 4的极 限频 率_ _ 3 0 0 MH z 调制频率下的输出波形如图 l 3所示。 需要说明的是该 电路采用的是负逻辑 , 即高电
( 下转第 5 6页 )
5 6
大学, 1 9 9 5 .
数
字
通
信
2 0 1 0。 3 1 8 — 3 2 2 .
第 6期
张玲 : 基于 P s p i c e光发射机驱动 电路 的仿 真分 析
3 9
上述驱动 电路 总 的来说 都属 于 串联 型 驱 动 电路 ( L E D与开关 串联 ) 。在 实 际使 用 中也有 采用 并联 型 驱动 电路 刮( L E D与开关并联 ) 的, 如图 1 0 所示 电路 。
平( 0 V) 表示“ 0 ” 码, L D不 发 光 ; 低 电平 (一5 V) 表
示“ 1 ” 码, L D发 光 。
/
,
{
l ●
}
1
l
l \
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L
{
1
图l 3 激 光 系统 L D驱动电路在 3 0 0 MH z 调 制频 率 下 的 输 出 波 形 图1 0 E C L兼 容 的 并 联 L E D驱 动 电路
5 结 语
通过前面的例子 , 我们可 以看到 , 利用光源器件
的P s p i c e 等 效 模 型 可 以很 方 便 地 对 各 种 光 发 射 机
的驱动回路进行传统方法难以实现的各种分析和模 拟, 获得 回路 的各项技术指标 , 迅速 、 简便地验证输
田 。 V ( L E D : P O 0 ” 囱 v 口 )
c u i t s .S o me k i n d s o f d i r v e r c i r c u i t s u s e d i n o p t i c a l t r a n s mi t t e r s a r e s i mu l a t e d b y P s p i c e A/ D 8 . 0.T h e v a l i d i t y a n d c o n v e n —
薛庆忠. 电磁 学[ M] . 北京 : 高等 教育 出版社 , [ 5 ] 贾瑞皋 ,
Es t a b l i s h me n t o f s o l a r wi n d e x p a ns i o n mo de l a nd ma g ne t i c il f e d i mp a c t
流体 力学[ M] . 北京 : 机械 工业 出版社 , 2 0 1 0 : 5 6 — [ 3 ] 何川.
61 .
太 空物理 学[ M] . 哈 尔滨 : 哈 尔滨工业 大学 出 [ 4 ] 刘振 兴.
版社 , 2 0 0 5: 2 5 — 5 0 .
作者简介 : 刘丽霞( 1 9 9 2 一 ) , 女, 四川达州人 , 本科 生, 主要研 究方 向 为太阳风仿真分析 , E — ma i l : 4 0 9 5 5 2 4 9 7 @q q . c o n ,
2 0 0 8: 7 4— 1 0 6
m a g n e t i c i f e l d [ E B / O L ] . [ 2 0 1 3 - 0 6 - 0 1 ] . h t t p : / / a r t i c l e s .
a d s a b s . h a r v a r d . e d u / f u l 1 / 1 9 5 8 Ap J . . . 1 2 8. . 6 6 4 P.
由图 1 3可 以看 出 , 在较 高 的调 制频 率 下 , 图 1 2 所 示 电路在 “ 0 ” 码之后 , 第 一个 “ 1 ” 码 响应 的脉宽 较
之 后 面连续 的 “ 1 ” 码 响 应 的 脉 宽小 , 即 产 生 了码 型 效应。
模拟 的结 果 如 图 1 l 所示 。
L I U L i x i a , WA N G Hu a j u n
f C h e n g d u U n i v e r s i t y o f F e c h n o l o g y , C h e n g d u 6 1 0 0 5 9 , P . R. C i n a )
第4 0卷
[ 2 ]
P ARKE R E N.D y n a mi c s o f t h e i n t e r p l a n e t a r y g a s a n d
日地 空间物理 学( 行星 际与磁 层 ) : 上 册[ M] . [ 6 ] 涂传诒. 北京 : 科 学出版社 , 1 9 8 8 : l 1 - 7 5 电动力 学[ M] . 3版. 北京 : 高等教 育 出版社 , [ 7 ] 郭硕鸿.
Z HAN G L i n g l i
( Wu h a n P o l y t e c h n i c C o l l e g e , Wu h a n 4 3 0 0 7 4 , P . R . C h i n a )
Ab s t r a c t : L E D a n d DH— L D a r e e mb e d d e d i n t o t h e c o mp o n e n t l i b r a r y o f P s p i c e a c c o r d i n g t o t h e i r e l e c t r i c a l e q u i v a l e n t c i r —
l i  ̄ / ns
入 输 出信号 响 应 特 性 , 精 确 地评 价 回路 设 计 的正 确 性, 节省 大量 时间和费用 , 进一 步提 高设计 的质 量 , 对 光发 射机 的驱 动 回路 的研 制具有重要 意义 。