PSPICE仿真与安装方法.ppt

2019/11/25,1,第4讲、PSPICE仿真方法,1、电路模拟,用途：对电路进行模拟和仿真。,最著名的软件：SPICE（SimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis）,OrCAD/PSPICE,基本软件由加州大学伯克利分校于1972年研制,常用：,HSPICE,-文本方式,-电路图方式,-文本方式(我们要学),2019/11/25,2,2、PSPICE功能,一、支持的元器件类型,基本无源元件：电阻、电容、电感、传输线等；半导体器件：二极管、双极晶体管、结型场效应管、MOS管等；独立电压源和独立电流源；其它,二、分析类型,直流分析：直流特性扫描分析；交流分析：频率特性、噪声特性分析；瞬态分析：包括瞬态响应分析，傅立叶分析；参数扫描：包括温度特性分析，参数扫描分析；统计分析：包括蒙托卡罗分析、最坏情况分析；,2019/11/25,3,3、OrCAD/PSPICE9.1安装,进入源程序安装文件夹，双击运行Setup.exe;,2019/11/25,4,填入安装代码，每一个代码代表一种程序，具体参照安装文件中的Crack.txt文件，填完后点击Next;,2019/11/25,5,可采用全安装,安装代码,0000-00000-0000forCaptureCIS1000-00000-0000forExpress2000-00000-0000forExpressPlus3000-00000-0000forLayout4000-00000-0000forLayoutPlus5000-00000-0000forLayoutEngineersEdition6000-00000-0000forPsPice(Analog)7000-00000-0000forPsPiceA/D8000-00000-0000forPsPiceA/DBasics9000-00000-0000forPsPiceOptimizer,2019/11/25,6,填入授权代码(AuthorizationCode)，具体参照Crack.txt,点击Next;,2019/11/25,7,最后必须:把orcad.lic文件复制到OrCAD安装目录下。,2019/11/25,8,4、PSPICE文本方式,4.1使用举例(5级反相器),1、画出电路图（包括子电路）,2、标出节点名所有节点均要编节点名“地”必须编为0,3、标出元件名元件名第一个字符：MOS管-M电压源-V电容-C电阻-R,4、标出子电路名（子电路名：字母开头）标出子电路调用名（子电路调用名-X开头）,5、画出预期波形,Vin,in,out1,out2,out3,out4,out5,0,0,dd,Vdd,Mp1,Mn1,Inv子电路名,子电路,2019/11/25,9,*invertersub-circuitdefine.subcktinvinddoutmp1outinddddpmosw=0.72ul=0.24u+ad=0.432pas=0.432ppd=1.92ups=1.92umn1outin00nmosw=0.36ul=0.24u+ad=0.2736pas=0.2736ppd=1.8ups=1.8uC1out010f.endsinv*5stageinvertersxinv1in1ddout1invxinv2out1ddout2invxinv3out2ddout3invxinv4out3ddout4invxinv5out4ddout5invvdddd02.5vvinin10pulse(0v2.5v0ns0ns0ns10ns20ns).optionsvntol=0.01uv.optionsreltol=0.0001.TRAN0.01ns100ns.PROBE.END,6、写出网表,子电路名Inv,结束语句,2019/11/25,10,一行一条语句（以+开头的行表示续上一行）,注释语句，以*开头；,英文大小写：不区分,4.2PSPICE一般语法,结束语句总是.END,中间语句的次序任意,分格符：空格（一至几个）,*invertersub-circuitdefine.subcktinvinddoutmp1outinddddpmosw=0.72ul=0.24u+ad=0.432pas=0.432ppd=1.92ups=1.92umn1outin00nmosw=0.36ul=0.24u+ad=0.2736pas=0.2736ppd=1.8ups=1.8uC1out010f.endsinv*5stageinvertersxinv1in1ddout1invxinv2out1ddout2invxinv3out2ddout3invxinv4out3ddout4invxinv5out4ddout5invvdddd02.5vvinin10pulse(0v2.5v0ns0ns0ns10ns20ns).optionsvntol=0.01uv.optionsreltol=0.0001.TRAN0.01ns100ns.PROBE.END,2019/11/25,11,常用数量级：f飞10-15p皮10-12n纳10-9u微10-6m毫10-3,K千10+3MEG兆10+6G吉10+9,4.3PSPICE的数与单位,默认物理单位电压：V电流：A频率：Hz电阻：电容：F电感：H角度：deg,单位可缺省,C1out010f,10f=10fF,*invertersub-circuitdefine.subcktinvinddoutmp1outinddddpmosw=0.72ul=0.24u+ad=0.432pas=0.432ppd=1.92ups=1.92umn1outin00nmosw=0.36ul=0.24u+ad=0.2736pas=0.2736ppd=1.8ups=1.8uC1out010f.endsinv*5stageinvertersxinv1in1ddout1invxinv2out1ddout2invxinv3out2ddout3invxinv4out3ddout4invxinv5out4ddout5invvdddd02.5vvinin10pulse(0v2.5v0ns0ns0ns10ns20ns).optionsvntol=0.01uv.optionsreltol=0.0001.TRAN0.01ns100ns.PROBE.END,2019/11/25,12,4.4PSPICE的取名规则,1、长度名字（节点名、元件名、子电路调用名、子电路调用名）均为一至八个字母数字串,3、元件名元件名第一个字符：电阻R电容C电感L独立电压源V独立电压源I,4、子电路名字母开头,2、节点名节点名：字母开头或数字开头（一至八个字母数字串）所有节点均要编节点名“地”必须编为0,MOS管M三极管Q二极管D结型场效应管J,5、标出子电路调用名X开头,*invertersub-circuitdefine.subcktinvinddoutmp1outinddddpmosw=0.72ul=0.24u+ad=0.432pas=0.432ppd=1.92ups=1.92umn1outin00nmosw=0.36ul=0.24u+ad=0.2736pas=0.2736ppd=1.8ups=1.8uC1out010f.endsinv*5stageinvertersxinv1in1ddout1invxinv2out1ddout2invxinv3out2ddout3invxinv4out3ddout4invxinv5out4ddout5invvdddd02.5vvinin10pulse(0v2.5v0ns0ns0ns10ns20ns).optionsvntol=0.01uv.optionsreltol=0.0001.TRAN0.01ns100ns.PROBE.END,2019/11/25,13,一、元件卡,1、电阻：Ryyyyyyy+node-nodevalue,4.5PSPICE的语句,例如：R12outin110k,电压调用V(R12)：out正in1负,电流调用I(R12)：out流向in1,2、电容：Cyyyyyyy+node-nodevalue,例如：Cin2in2010f,3、电感：Lyyyyyyy+node-nodevalue,例如：L22020mH,注：SPICE中有关RLC的其它描述非线性电感电容电阻，传输线，互感，温度系数，初始条件,2019/11/25,14,4、MOS管：MyyyyyyyD端G端S端B端模型名W=值L=值AD=值AS=值PD=值PS=值,沟长L沟宽W漏扩散面积AD源扩散面积AS漏结周长PD源结周长PS,mn1outin00nmosw=0.36ul=0.24uad=0.2736pas=0.2736ppd=1.8ups=1.8u,5、二极管：Dyyyyyyy+node-node模型名,6、三极管：QyyyyyyyC极B极E极模型名,7、结型场效应管：JyyyyyyyD极G极S极模型名,2019/11/25,15,5、独立源,(1)、直流独立源(直流分析，交流分析，瞬态分析起作用）Vyyyyyyy+node-node电压值Iyyyyyyy+node-node电流值,(2)、交流独立源(仅交流分析起作用，直流分析与瞬态分析不起作用）Vyyyyyyy+node-nodeIyyyyyyy+node-node幅度值:隐含值=1V（1A）相位值：隐含值=0度,2019/11/25,16,(3)、瞬态独立源(仅瞬态分析起作用，直流分析与交流分析不起作用）1）脉冲源Vyyyyyyy+node-nodepulse(V1V2TDTRTFPWPER)Iyyyyyyy+node-nodepulse(V1V2TDTRTFPWPER)电压1电压2延时上升下降脉宽周期,2）正弦源Vyyyyyyy+node-nodesin(V0VAFREQTDTHETA)偏移值振幅频率延时阻尼系数,3）指数源4）单频频率调制源5）分段线性源Vyyyyyyy+node-nodePWL(t1v1t2v2)时刻1电压1时刻2电压2,2019/11/25,17,二、模型卡,.MODEL模型名Type(参数名1=值参数名2=值),例如：.MODELnMOSNMOS(LEVEL=7+VERSION=3.1TNOM=27TOX=5.7E-9+XJ=1E-7NCH=2.3549E17VTH0=0.3865307),Type:D二极管NPNPNPNJEN型结型场效应管PJEP型结型场效应管NMOSPMOS,元件卡的模型名应与模型卡的模型名一致,mn1outin00nMOSw=0.36ul=0.24uad=0.2736pas=0.2736ppd=1.8ups=1.8u,2019/11/25,18,三、子电路卡,子电路定义卡.subckt子电路名结点1结点2.子电路体.ends子电路名,子电路调用卡Xyyyyyyy结点1结点2.子电路名,.subcktinvinddoutmp1outinddddpmosw=0.72ul=0.24u+ad=0.432pas=0.432ppd=1.92ups=1.92umn1outin00nmosw=0.36ul=0.24u+ad=0.2736pas=0.2736ppd=1.8ups=1.8u.endsinvxinv1in1ddout1invxinv2out1ddout2inv,2019/11/25,19,四、控制卡1、电路分析语句1）直流工作点分析.OP2）直流扫描分析.DC扫描独立电源起始值终止值增量对扫描独立电源的每一个值进行直流工作点分析3）交流分析.ACDEC每数量级的扫描频率点数起始频率结束频率按数量级变化.ACOCT每倍频的扫描频率点数起始频率结束频率按倍频变化.ACLIN总的扫描频率点数起始频率结束频率按线性变化交流分析前自动进行直流工作点分析,2019/11/25,20,4）暂态分析.TRANTSTEPTSTOPTSTEP数据保存步长终止时间数据保存起始时间,*invertersub-circuitdefine.subcktinvinddoutmp1outinddddpmosw=0.72ul=0.24u+ad=0.432pas=0.432ppd=1.92ups=1.92umn1outin00nmosw=0.36ul=0.24u+ad=0.2736pas=0.2736ppd=1.8ups=1.8uC1out010f.endsinv*5stageinvertersxinv1in1ddout1invxinv2out1ddout2invxinv3out2ddout3invxinv4out3ddout4invxinv5out4ddout5invvdddd02.5vvinin10pulse(0v2.5v0ns0ns0ns10ns20ns).optionsvntol=0.01uv.optionsreltol=0.0001.TRAN0.01ns100ns.PROBE.END,暂态分析时间总是从0开始