OrCAD电路模拟结果的显示和分析.ppt

PSpice A/D应用非常广泛，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Probe命令。 一、Probe的功能和调用方式 （一）Probe的功能 1、基本功能：示波器；2、信号波形的运算处理 3、关于电路设计的性能分析 4、绘制直方图 5、信号波形数据的显示和处理,第五章 电路模拟结果的显示和分析,二、Probe程序的调用,1、执行PSpiceEdit Simulation Settings命令，设置对话框中选择Probe Windows标签后再进行参数设置即可。 2、Probe程序的直接调用 （1）在绘图软件环境下调用Probe 执行PSpiceView Simulation Results子命令即可。 （2）在PSpice A/D窗口中调用Probe,用该方法可改变场效应管的gm、VT，稳压管的稳压值VZ等。,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”。,二 .数字电路中高低电平符号的使用,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=50，步骤为：,一 .修改器件的模型参数,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=50）。,用该方法可改变场效应管的gm、VT，稳压管的稳压值VZ等。,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”。,二 .数字电路中高低电平符号的使用,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=50，步骤为：,一 .修改器件的模型参数,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=50）。,用该方法可改变场效应管的gm、VT，稳压管的稳压值VZ等。,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”。,二 .数字电路中高低电平符号的使用,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：,三 . 坐标轴的设置及坐标变换,（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。,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。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，在左边的列表框中选择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。,举例：实验2 测试半导体三极管,1.测试三极管的输出特性曲线。 用Capture绘制电路图。, 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：020V，步长：2V。 在Option栏中再选中“Secondary Sweep”， 并选IB为参变量，变化范围：0120mA，步长：20mA。 注意：Options栏中的两项“Primary Sweep” 和“Secondary Sweep”必须全都选中。 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。 将Y轴的范围设置为0+8mA，即显示出较规范输出特性曲线。,2.测试三极管的输入特性曲线。 用Capture绘制电路图。, 选择直流（DC）分析。 选VBB为自变量，变化范围：024V；步长：2V。 选VCE为参变量，变化范围：012V；步长：1V。 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。 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。,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。,四 .初始偏置条件的设置,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。,例如，将某电路V1节点设置为偏置电压=5V。步骤为： （1）在电路符号库SPECIAL中，调出IC1符号，放置到V1节点处并与V1节点相连。 （2）双击该符号，在出现的参数框中将该符号的VALUE项设置为5V。,例如给电容C1设置初始电压=1V，步骤为：双击电容C1， 出现下图所示的参数框，在IC项中键入“1V”。,2电容、电感初始值的设置 给电容、电感设置初始值，只要在其参数设置框中的IC项中键入初始值即可。,举例：实验12 RC正弦波振荡器,（1）用Capture绘制电路图。 （2）给电容C2设置初值VC2=10mV，方法为：双击电容C2，在其参数设置框中的IC项中键入10mV。,（3）进行瞬态分析，时间范围：020ms，时间步长：0.1ms。 （4）运行Pspice，在Probe窗口中，执行Trace/Add Trace命令，即可看到电路的起振过程及VO波形。在波形幅度稳定后，启动标尺，测量出输出正弦波的周期和频率。 （5）改变反馈电阻R3，重复以上步骤，体会放大器的放大倍数大小对起振过程的影响。 （6）在电路中去掉两个二极管，对电路进行瞬态分析，查看输出波形，体会二极管稳幅环节的作用。,使用标尺可以测量出Probe窗口显示的信号波形的各种参数，它是仿真实验中的一种有效手段。 1标尺启动与控制 （1）启动标尺：在Probe窗口执行Trace/Cursor/Display命令，窗口中即出现两组十字型标尺，同时在屏幕右下方弹出标尺数据显示框。 （2）撤消标尺：再次选择Display命令，将停止标尺的使用。 2两组标尺的控制 第一组标尺由较密点构成十字形虚线，受鼠标左键控制。第二组由较疏点构成，受右键控制。 确定每一组标尺用于哪一个信号波形：用鼠标左键点击窗口左下方信号名前的波形符号，该符号周围出现由较密点组成的方框，则表示第一组标尺沿该信号波形移动。同样，用鼠标右键点，信号名前的波形符号周围出现由较稀点组成的方框，则表示第二组标尺沿该信号波形移动。 标尺数据显示框中的第一行和第二行分别显示第一组和第二组标尺十字中心点X和Y的坐标值，第三行则显示两组标尺十字中心点X和Y坐标之差。,五 . Probe中的标尺及其应用,举例：实验13 有源带通滤波器,（1）用Capture绘制电路图。 （2）进行交流分析，频率范围1Hz1MHz。 （3）启动标尺测出电路的中心频率0=801Hz。,（4）分析电阻R4对中心频率0的影响：将R4设置为全局参数，对电路进行参数扫描分析（参数的变化范围：30k150k，步长：30k）。 （5）分析电阻R1对电路指标的影响：将R1设置为全局参数，对电路进行参数扫描分析（参数的变化范围：30k90k，步长为20k）。,用Pspice分析电路一般是在仿真后再由用户确定显示哪些信号或变量的波形，Probe的这种运行模式称为手动模式。还有一种模式是在仿真前就可确定要显示的信号，即在电路图中放置Marke符号。Marke符号所指位置的信号波形在Pspice模拟分析结束后，会在屏幕上立即显示出来。可见这种方法更像用示波器观看波形。,六. Pro