模拟电路的cAD分析与设计 第1章绪论 第2章 Pspice电路分析功能介绍 第3章元器件与模型 第1章绪论 1.1电路设计与电路CAD工具 计算机辅助设计 (CAD Computer Aided Design) 电子设计自动化 (EDA: Electronic Design Automation) 作用:缩短周期;提高质量;降低成本 系统级系统仿真工具 大大促进了电 电路级了数字电路仿真工具 子行业的发展 模拟电路仿真工具 版图级集成电路设计工具
1 模拟电路的 模拟电路的CAD CAD分析与设计 分析与设计 第1章 绪论 第2章 Pspice 电路分析功能介绍 第3章 元器件与模型 第1章 绪论 1.1 电路设计与电路CAD工具 计算机辅助设计 (CAD :Computer Aided Design) 电子设计自动化 (EDA :Electronic Design Automation) 作用: 缩短周期；提高质量；降低成本 电路级 系统仿真工具 版图级 系统级 数字电路仿真工具 模拟电路仿真工具 集成电路设计工具 大大促进了电 子行业的发展 大大促进了电 子行业的发展
数字电路CAD工具(较成熟,自动化程度高): FPGA VHDL→系统综合→ Gate Array Standardsell 模拟电路CAD工具: SPICE (Simulation Program with IC Emphasis) 1972 UC Berkeley开发 1985C改写 电路分析度景高! 1988美国国家工业标准 (最底层) 流行版本 HSPICE-美国原 Meta software公司 PSPICE- Microsin公司 12电路仿真工具 PSpice的基本组成 1.六个基本模块 (1)电原理图输入程序 Schematics 电原理图→网单文件VHDL-AMS即 网单文件 将成为工业标准 2)激励源编辑程序 Stimulus editor (3)电路仿真程序 Pspice A/D-一核心 OUT文件(数据) DAT文件(图形) (4)输出结果绘图程序 Probe (5)模型参数提取程序 Parts (6)元器件模型库Lib 2
2 数字电路CAD工具(较成熟，自动化程度高)： FPGA Gate Array Standardsell VHDL 系统综合 1972 UC Berkeley 开发 1985 C改写 1988 美国国家工业标准 模拟电路CAD工具: SPICE (Simulation Program with IC Emphasis) 电路分析精度最高！ （最底层） 流行版本： HSPICE-----美国原Meta Software公司 PSPICE------ Microsim公司 1.2 电路仿真工具PSpice的基本组成 1. 六个基本模块 (1) 电原理图输入程序Schematics 电原理图→网单文件 网单文件 { VHDL－AMS 即 将成为工业标准 (2) 激励源编辑程序Stimulus Editor (3) 电路仿真程序Pspice A/D――核心 *.OUT 文件(数据) *.DAT 文件(图形) (4) 输出结果绘图程序Probe (5) 模型参数提取程序Parts (6) 元器件模型库Lib
2.各程序模块间的关系及设计流程 源激励器 电原理图或文件 *. sch 输入 schematic 网单 netlist LIB 电路仿真 Parts 绘图 Probe 修改电路 指标满足 要求 END 13 PSpice输入输出方式概述 13.1电路的输入语句和格式 R CC 4.语句说明 例1 加标号! RL 标题行 电路输入网单文件 CE AMPI 继续行 RB32220K RC 3 4 3K +Is=1E-15BF=100 RL 50 10K 电路描+RB=50VAF=100注释行 CI 2 10UF 述语句 +CJC=2P TF=0.35N C2454.7 RTHIS ISA MODEL 分析类型语句 VCO AC DEC 10 10 IOMEG VI 10 AC O PROBE MODEL M 结束语句厂 END 输出描述语句 3
3 2. 各程序模块间的关系及设计流程 电原理图或文件 输入schematic 电路仿真 绘图Probe 指标满足 要求? END 修改电路 源激励器 LIB Parts *.sch 网单netlist ↓ ← *.cir ↓ ← *.out *.dat N Y Q1 RB vi RC RL VCC C1 C2 1.3 PSpice输入输出方式概述 1.3.1 电路的输入语句和格式 1．语句说明 例1 0 2 3 4 5 CE AMP1 RB 3 2 220K RC 3 4 3K RL 5 0 10K C1 1 2 10UF C2 4 5 4.7UF Q1 4 2 0 MQ VCC 3 0 12 VI 1 0 AC 1 0 .MODEL MQ NPN + IS=1E-15 BF=100 +RB=50 VAF=100 +CJC=2P TF=0.35NS *THIS IS A MODEL .OP .AC DEC 10 10 10MEG .PROBE .END 1 加标号! 电路输入网单文件: 标题行 标题行 继续行 继续行 电路描 述语句 电路描 述语句 注释行 注释行 分析类型语句 分析类型语句 结束语句 结束语句 输出描述语句 输出描述语句
2. PSpice一些规定 ◆节点标号(不允许有悬浮节点,0为地节点) ◆输入文件名(CIR) 不分大小写 ◆单位( QFHHZVA°) ◆比例因子 M-103;MEG-10°; K-103:G-109:T-1012 U-10-6;N-109;P-10-12:F-10 在 Probe界面中M→106;m→103 13.2输出变量和输出语句 1.输出变量 ●输出电压(V) V(2)V(2,3)vC(Q1)vCE(Q1) ●输出电流(I) I(VS)I(RD IB(QD ●参见表1.32~表134 2.输出命令 (1)文本打印命令 PRINT ●语句格式 PRINT PRTYPE OVI<oV2.oV8> ↓ 关键字分析类型 输出变量
4 2. PSpice的一些规定 节点标号 （不允许有悬浮节点，0为地节点） 输入文件名(*.CIR) 不分大小写 单位 (Ω F H Hz V A ° ) 比例因子 M--10-3; MEG--106; K --103; G--109; T--1012; U-- 10-6; N-- 10-9; P-- 10-12; F-- 10 -15 *** 在Probe界面中 M→106 ; m→10-3 *** 2. PSpice的一些规定 节点标号 （不允许有悬浮节点，0为地节点） 输入文件名(*.CIR) 不分大小写 单位 (Ω F H Hz V A ° ) 比例因子 M--10-3; MEG--106; K --103; G--109; T--1012; U-- 10-6; N-- 10-9; P-- 10-12; F-- 10 -15 *** 在Probe界面中 M→106 ; m→10-3 *** 1.3.2 输出变量和输出语句 1. 输出变量 z 输出电压( V ) V(2) V(2 , 3) VC(Q1) VCE(Q1) z 输出电流( I ) I(VS) I(R1) IB(Q1) z 参见表1.3.2～表1.3.4 2. 输出命令 (1) 文本打印命令 .PRINT z语句格式 .PRINT PRTYPE OV1<OV2…OV8> ↓↓ ↓ 关键字 分析类型 输出变量 1.3.2 输出变量和输出语句 1. 输出变量 z 输出电压( V ) V(2) V(2 , 3) VC(Q1) VCE(Q1) z 输出电流( I ) I(VS) I(R1) IB(Q1) z 参见表1.3.2～表1.3.4 2. 输出命令 (1) 文本打印命令 .PRINT z语句格式 .PRINT PRTYPE OV1<OV2…OV8> ↓↓ ↓ 关键字 分析类型 输出变量
举例: PRINT DC V(4)V(5) 输出一张数据表格,存于OUT文件中 VIN V(5) -1.250E016.363E+00-7954E-01 1.200E-016.299E+00-7.897E-01 1.150E-016.234E+00-7.838E-01 1.100E016.170E+00-7.779E-01 1.050E-016.105E+00-7.719E-01 1.000E-016.040E+00-7.658E-01 -9.500E-025975E+00-7.596E-01 9.000E-025.910E+00-7.532E-01 8.500E-025.845E+00-7467E-01 (2)文本绘图语句PLOT ●语句格式 PLOT PLTYPE OVI<PLOI PHIl> 举例: PLOT TRAN V(4,5) 输出图形曲线,数据存于OUT文件中 IME v(4.5) )-4.0E+00-200E+00.000E+002.0000E+004.00E+00 (+)-4.0000E+01-2.00E+010.000E+0020000E+0140000E+0 0.000E+001.430E-13 01 6.000E8-1.611E 8.000E08-2.260E+D 1m47123: 1.600E·07696 2.800E-07-1854E+00 3.000E-07-2.156E+0 5
5 举例: .PRINT DC V(4) V(5) 输出一张数据表格，存于.OUT文件中 VIN V(4) V(5) -1.250E-01 6.363E+00 -7.954E-01 -1.200E-01 6.299E+00 -7.897E-01 -1.150E-01 6.234E+00 -7.838E-01 -1.100E-01 6.170E+00 -7.779E-01 -1.050E-01 6.105E+00 -7.719E-01 -1.000E-01 6.040E+00 -7.658E-01 -9.500E-02 5.975E+00 -7.596E-01 -9.000E-02 5.910E+00 -7.532E-01 -8.500E-02 5.845E+00 -7.467E-01 VIN V(4) V(5) -1.250E-01 6.363E+00 -7.954E-01 -1.200E-01 6.299E+00 -7.897E-01 -1.150E-01 6.234E+00 -7.838E-01 -1.100E-01 6.170E+00 -7.779E-01 -1.050E-01 6.105E+00 -7.719E-01 -1.000E-01 6.040E+00 -7.658E-01 -9.500E-02 5.975E+00 -7.596E-01 -9.000E-02 5.910E+00 -7.532E-01 -8.500E-02 5.845E+00 -7.467E-01 (2) 文本绘图语句 .PLOT z语句格式 .PLOT PLTYPE OV1<PLO1 PHI1> 举例: .PLOT TRAN V(4,5) 输出图形曲线，数据存于.OUT文件中 TIME V(4,5) (*)---------- -4.0000E+00 -2.0000E+00 0.0000E+00 2.0000E+00 4.0000E+00 (+)---------- -4.0000E+01 -2.0000E+01 0.0000E+00 2.0000E+01 4.0000E+01 0.000E+00 1.430E-13 . . X . . 2.000E-08 -2.112E-01 . . X. . . 4.000E-08 -8.343E-01 . . X . . . 6.000E-08 -1.611E+00 . . X . . . 8.000E-08 -2.260E+00 . X . . . . 1.000E-07 -2.520E+00 . X . . . . 1.200E-07 -2.267E+00 . X . . . . 1.400E-07 -1.575E+00 . . X . . . 1.600E-07 -6.903E-01 . . X . . . 1.800E-07 4.984E-02 . . X . . 2.000E-07 4.072E-01 . . . X . . 2.200E-07 2.341E-01 . . . X . . 2.400E-07 -3.800E-01 . . X . . . 2.600E-07 -1.180E+00 . . X . . . 2.800E-07 -1.854E+00 . .X . . . 3.000E-07 -2.156E+00 . X. . . . TIME V(4,5) (*)---------- -4.0000E+00 -2.0000E+00 0.0000E+00 2.0000E+00 4.0000E+00 (+)---------- -4.0000E+01 -2.0000E+01 0.0000E+00 2.0000E+01 4.0000E+01 0.000E+00 1.430E-13 . . X . . 2.000E-08 -2.112E-01 . . X. . . 4.000E-08 -8.343E-01 . . X . . . 6.000E-08 -1.611E+00 . . X . . . 8.000E-08 -2.260E+00 . X . . . . 1.000E-07 -2.520E+00 . X . . . . 1.200E-07 -2.267E+00 . X . . . . 1.400E-07 -1.575E+00 . . X . . . 1.600E-07 -6.903E-01 . . X . . . 1.800E-07 4.984E-02 . . X . . 2.000E-07 4.072E-01 . . . X . . 2.200E-07 2.341E-01 . . . X . . 2.400E-07 -3.800E-01 . . X . . . 2.600E-07 -1.180E+00 . . X . . . 2.800E-07 -1.854E+00 . .X . . . 3.000E-07 -2.156E+00 . X. . .