第6章 PSpice应用 ●●●●●
第6章PSpice应用
●●● ●●●● ●●●●● ●●●● ●●●0● 61 PSpice的起源与发展 ●●●0 61 PSpice的起源与发展 Spice-Simulation Program with integrate Circuit Emphasis ●美国加州大学伯克利分校1972集成电路分析 大规模电子系统计算机辅助分析 ·1984PC机运行软件 Pspice ●1988美国国家国家工业标准 · Pspice5.0及以下版本为DoS版本电路描述语言 Pspice5.1及其以上版本增加图形文件输入方式 输入方式:网单文件(文本文件)形式 电路原理图形式
6.1 PSpice的起源与发展 6.1 PSpice的起源与发展 ⚫ Spice—Simulation Program with integrate Circuit Emphasis ⚫ 美国加州大学伯克利分校 1972集成电路分析 ⚫ 大规模电子系统计算机辅助分析 ⚫ 1984 PC机运行软件Pspice ⚫ 1988 美国国家国家工业标准 ⚫ Pspice5.0及以下版本为DOS版本 电路描述语言 ⚫ Pspice5.1及其以上版本 增加图形文件输入方式 ⚫ 输入方式：网单文件（文本文件）形式 电路原理图形式
●●● ●●●● ●●●●● ●●●● 62 PSpice的特点 ●●●0● ●●●0 62 PSpice的特点 1、集成性高电路图的制作,分析设置,完成仿真与观测结果,印刷 电路板设计可编程逻辑元件设计 2、完整的 Probe观测功能 OrCAD PSpice提供了一个 Probe程序快速 而精准地观察申路特性;另外它也提供了软件测量的功能,可以测量 出各式各样基本与衍生的电路特性数据,必要时,用户可以让 PSpice 显示出些由记录数据所衍生出来的波形数据,譬如波特图、相位边 限、迟滞图、上升时 Bias point Deta流打播分机 DC Sweep)、交流扫描分析 AC Sweep) 暂态分析( Transient Analysis)之外,更包含有温度分析 Temperature Analysis)、参数分析( Parametric Analysis)、傅立叶 析( Fourier Analysis)、蒙地卡罗分析( Monte Carlo Analysis)、最 情况分析( Worst Case Analysis)、噪声分析( Noise Analysis),性能 析( Performance Analysis)等等更进一步的分析工具 4、模块化和层次化设计 5、模拟行为模型提供了一个简便的方式去仿真一块尚末完成或是极 复杂的子电路, 6、具有模拟和数字仿真能力 7、元件库扩充功能
6.2 PSpice的特点 ⚫ 1、集成性高 电路图的制作，分析设置，完成仿真与观测结果，印刷 电路板设计可编程逻辑元件设计 ⚫ 2、完整的Probe观测功能 OrCAD PSpice提供了一个Probe程序快速 而精准地观察电路特性，另外它也提供了软件测量的功能，可以测量 出各式各样基本与衍生的电路特性数据，必要时，用户可以让PSpice 显示出一些由记录数据所衍生出来的波形数据，譬如波特图、相位边 限、迟滞图、上升时间等等。 ⚫ 3、各种完整的高级仿真功能 除了基本的偏压点分析( Bias Point Detail )、直流扫描分析(DC Sweep )、交流扫描分析(AC Sweep )、 暂态分析(Transient Analysis)之外，更包含有温度分析 （Temperature Analysis )、参数分析( Parametric Analysis) 、傅立叶 分析(Fourier Analysis ) 、蒙地卡罗分析( Monte Carlo Analysis ) 、最 差情况分析( Worst Case Analysis )、噪声分析(Noise Analysis ),性能 分析(Performance Analysis )等等更进一步的分析工具。 ⚫ 4、模块化和层次化设计 ⚫ 5、模拟行为模型 提供了一个简便的方式去仿真一块尚末完成或是极 复杂的子电路， ⚫ 6、具有模拟和数字仿真能力 ⚫ 7、元件库扩充功能 6.2 PSpice的特点
●●● ●●●● ●●●●● 63 PSpice可执行的仿真分析 ●●●● ●●●0● ●●●0 63 PSpice可执行的仿真分析 基本分析与高级分析两大类。 631基本分析 基本分析包含直流分析、交流分析与时域信号分析。 1.直流分析 偏压点分析( ias point detai)在给定真流电源下,求各节 点电压与分支电流。在任何分析之前均会自动执行一次 直流扫描分析( Sweep)将一个或两个直流电源、模型 参数或温度作为横轴变量,扫描过一定范围的数值,取出 稳态电压或电流数值作为纵轴变量。 ·直流灵敏度分析 DC Sensitivity Small-signa计算在偏压 点数值改变下,某个节点电压数值的变化程度。 ·小信号直流转移分析Sma- Signal DC Transfer)计算在 偏压点数值改变下,小信号直流增益、输入阻抗与输出阻 抗的改变量
6.3 PSpice可执行的仿真分析 基本分析与高级分析两大类。 6.3.1基本分析 基本分析包含直流分析、交流分析与时域信号分析。 1.直流分析 ⚫ 偏压点分析(Bias Point Detail)在给定直流电源下，求各节 点电压与分支电流。在任何分析之前均会自动执行一次。 ⚫ 直流扫描分析(DC Sweep )将一个或两个直流电源、模型 参数或温度作为横轴变量，扫描过一定范围的数值，取出 稳态电压或电流数值作为纵轴变量。 ⚫ 直流灵敏度分析(DC Sensitivity Small-signal)计算在偏压 点数值改变下，某个节点电压数值的变化程度。 ⚫ 小信号直流转移分析(Small--Signal DC Transfer)计算在 偏压点数值改变下，小信号直流增益、输入阻抗与输出阻 抗的改变量。 6.3 PSpice可执行的仿真分析
●●● ●●●● ●●●●● 63 PSpice可执行的仿真分析 ●●●● ●●●0● ●●●0 2交流分析 验证电路在小信号交流电源下的工作状态。包含交流扫 描分析( AC Sweep)与噪声分析(Nose),相当于实验室内 频率分析仪的地位。 交流扫描分析将一个或二个交流电源扫描过一定范围的频 率,将电路在偏压点附近线性化,求出小信号电压或电流 的幅度与相位频率响应。 ●噪声分析在求出在交流扫描分析中所指定的频率中,输 出信号中属于各个电路噪声源的比例、输出信号的噪声 RMS总合以及等效的输入噪声源。 3时域信号分析 时域分析主要验证电路在时域信号下的工作情况。包含 暂态分析( Transient)与傅立叶分析( Fourier)。 暂态分析求各个时间点上电路的节点电压、分支电流或是 薮字状态,相当于实验室的示波器与逻辑分析仪的地位。 傅里叶分析求暂态分析结果中某个输出信号的直流与其傅 里叶成分的比例
2.交流分析 验证电路在小信号交流电源下的工作状态。包含交流扫 描分析(AC Sweep )与噪声分析(Noise )，相当于实验室内 频率分析仪的地位。 ⚫ 交流扫描分析将一个或二个交流电源扫描过一定范围的频 率，将电路在偏压点附近线性化，求出小信号电压或电流 的幅度与相位频率响应。 ⚫ 噪声分析在求出在交流扫描分析中所指定的频率中，输 出信号中属于各个电路噪声源的比例、输出信号的噪声 RMS总合以及等效的输入噪声源。 3.时域信号分析 时域分析主要验证电路在时域信号下的工作情况。包含 暂态分析（Transient）与傅立叶分析(Fourier )。 ⚫ 暂态分析求各个时间点上电路的节点电压、分支电流或是 数字状态，相当于实验室的示波器与逻辑分析仪的地位。 ⚫ 傅里叶分析求暂态分析结果中某个输出信号的直流与其傅 里叶成分的比例。 6.3 PSpice可执行的仿真分析