电路仿真软件PSPICE.ppt

第一讲电路仿真软件PSPICE 内容 阅读 通用电路分析程序8 0应用指南 模拟电路基础 1 PSPICE9 1简介 分析功能介绍 操作入门及应用举例 电路仿真软件PSPICE PSPICE9 1简介 传统的电路设计是用笔和纸估算和搭焊电路的方法 缺点 1 电路分析主要靠手工估算 过程繁琐 2 无法进行容差分析和最坏情况分析 3 不能模拟某些破坏性故障或边缘状态 4 不能对集成电路的内部寄生参量进行准确模拟 5 调试困难 在当前的电子系统以及集成电路的设计过程中 以电子计算机辅助设计 CADComputerAididDesign 为基础的电子设计自动化 EDAElectronicsDesignAutomation 技术已经成为必不可少的工具之一 电路仿真工具采用数学 物理模型和仿真算法 利用计算机的计算 存储和图形处理的高速和高效率 以电路理论为依据 无需任何实际元器件 用预先设计出的各种功能的应用程序 取代大量的仪器仪表 一个电路仿真程序相当于一个现代化的电子电路实验室 它为设计者提供了一个创造性的工作环境 电路仿真软件PSPICE PSPICE9 1简介 电路仿真软件PSPICE PSPICE9 1简介 SPICE SimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis一种交互式的电路模拟程序 能够分析和模拟一般条件下的各种电路特性 美国加州大学Berkeley分校电子工程和计算机系开发 第一版本于1972年完成 PSpice是Spice家族的一员 适用于PC机 其主要算法与SPice2相同 由美国Microsim公司1984年推出 1988年SPICE被定为美国国家标准 1998年1月Microsim公司被OrCAD公司并购 PSpice因此正式更名为OrCADPSpiceA D 电路仿真软件PSPICE PSPICE9 1简介 OrCADPSpiceA D在整个OrCAD设计环境中负责电路的仿真和验证工作 它可以当作一个软件的电路面包板 用户在上面建立电路模型和设置激励信号后 可根据要求来测试设计的电路 如果仿真结果顺利通过检测 就可以进入后续的LayoutPlus的程序 进行印刷电路板 PCB 的设计 或者进入Express程序 进行可编程逻辑阵列 PLD 的设计 电路仿真软件PSPICE PSPICE9 1简介 电路原理图输入程序Schematics电路仿真程序Pspice输出结果绘图程序Probe激励源编辑程序StimulusEditor模型参数提取程序Parts优化设置程序Optimizer PSpice的基本程序项 电路仿真软件PSPICE PSPICE9 1简介 电路原理图输入程序Schematics PSpice的输入基本上是以电路原理图和网单文件两种形式 PSpice5 1以上版本 是以电路原理图形式输入的 这种输入方式比较简单 直观 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 提供给仿真程序进行仿真 如果用户熟悉电路描述语言 也可直接输入电路网单文件 电路仿真软件PSPICE PSPICE9 1简介 电路仿真程序PSpice 这是整个软件的核心部分 其功能包括 直流工作点分析 直流转移特性分析 直流小信号传输函数计算 交流小信号分析 交流小信号噪声分析 瞬态分析 傅里叶分析 直流灵敏度分析 温度分析 最坏情况分析和蒙特卡罗统计分析等等 电路仿真程序接收电路原理图输入程序的电路拓扑和元器件模型参数信息 经过元器件模型处理形成电路方程 求电路方程的数值解 最后给出计算结果 仿真结果一般由图形文件 DAT 和数据文件 OUT 两部分组成 电路仿真软件PSPICE PSPICE9 1简介 输出结果绘图程序Probe Probe程序是Pspice的输出图形后处理软件包 它接受仿真程序输出的绘图文件 DAT 在屏幕上绘出仿真结果的曲线 波形 还可以硬拷贝到打印外设上 所以被称为软件示波器 电路仿真软件PSPICE PSPICE9 1简介 激励源编辑程序StimulusEditor Pspice中信号源种类较多 尤其是瞬态分析的信号源 有正弦源 脉冲源 指数源 分段线形源 单频调频源等等 为了方便用户设定这些信号源 Pspice用激励源编辑程序帮助用户快速地建立输入信号源的波形 电路仿真软件PSPICE PSPICE9 1简介 模型参数提取程序Parts 确立电路中所用元器件的精确模型对于模拟电路的计算机辅助分析至关重要 由于厂家所提供的测量数据都是器件如何工作的外部特性 而Pspice中所用到的是从器件的内部物理过程来描述该器件如何工作的物理模型和相关模型参数 这就需要设法将厂家提供的测量数据变换成物理模型参数 Parts就是一个从器件特性中直接提取模型参数的软件包 这是一个优化提取的程序 根据用户给出的元器件特性或参数初值用曲线拟合等优化算法 得到参数的最优解 然后将该模型放入库中就可以利用模型进行仿真 电路仿真软件PSPICE PSPICE9 1简介 优化设置程序Optimizer 对已经具有大致的基本功能的电路 如果需要调节某些性能参数 如增益 带宽等 可使用Optimizer对电路进行优化 Optimizer调整电路中的参数值 观察参数的微弱变化对电路性能的影响 不断调整 直到性能达到要求为止 电路仿真软件PSPICE PSPICE9 1简介 元器件模型参数库LIB PSpice提供了一个元器件参数库 它们都以 LIB的文件形式放在LIB目录中 供仿真程序调用 除了备有分立元件参数库以外 还有集成电路的宏模型库 并提供了一些著名的器件和IC生产厂家的专有元器件库 例如二极管库DIODE LIB双极型晶体管库BIPOLAR LIB通用运算放大器库LINEAR LIB等等 电路仿真软件PSPICE PSPICE9 1简介 设计管理DesignManager 具有强大的文件管理能力 它将一个设计中所有的输入输出文件以及电路图等文件当作一个整体进行处理 电路仿真软件PSPICE 分析功能介绍 直流分析交流分析瞬态分析统计分析 电路仿真软件PSPICE 分析功能介绍 数量使用单位 Pspice规定了10种比例因子 它们用特殊符号表示不同的数量级 T 1E 12G 1E 9MEG 1E 6K 1E 3MIL 25 4E 6M 1E 3U 1E 6N 1E 9P 1E 12F 1E 15 电路仿真软件PSPICE 操作入门及应用举例 实际应用中存在非正弦量的周期性变化的电压或电流 一个非正弦周期量可以分解为恒定分量和一系列频率不同的正弦分量 设周期函数为f t 的角频率为 周期是T 如果满足在一个周期内包含有限个最大值和最小值以及有限个第一类间断点 则f t 可以分解为下列傅里叶级数 电路仿真软件PSPICE 操作入门及应用举例 Ex Thevoltagesourcesarevi 240 100sin2 100t V R 200 C 50 F DetermineVACandVDCinoutputvoltagevo VDC 240V R C High PassFilter 电路仿真软件PSPICE 操作入门及应用举例 电路仿真软件PSPICE 操作入门及应用举例 电路仿真软件PSPICE 操作入门及应用举例 电路仿真软件PSPICE 操作入门及应用举例 电路仿真软件PSPICE 操作入门及应用