清华大学机械工程专业电子版复试一09cad p

1、第1章绪论第2章Pspice 电路分析功能第3章元器件与模型（自学）1模拟电路的CAD分析与设计第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工具大大促进了电子行业的发展数字电路工具电路级模拟电路工具版图级集成电路设计工具2数字电路CAD工具(较成熟，自动化程度高)：FPGAVHDLGate Array系统综合Standardsell模拟电路CAD工具:SPICE(Simulation Program

2、with IC Emphasis)197219851988UC Berkeley 开发C改写美国工业标准3流行版本：HSPICE-美国原Meta Software公司PSPICEMicrosim公司电路分析精度最高！（最底层）1.2工具PSpice的基本组成电路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VHDLAMS将成为工业标准即(2) 激励源编辑程序Stimulus Editor(3) 电路程序Pspice A/D*.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

3、库Lib42. 各程序模块间的关系及设计流程*.sch网单netlist *.cir *.out*.dat指标满足要求? YEND5N绘图Probe电 路修改电路PartsLIB电原理图或文件输入schematic源激励器31.3PSpice输入输出方式概述VCCRC1.3.1 电路的输入语句和格式RC2B1语句说明5C141例1RL2加标号!viQ1标题行电路输入网单文件:0CEAMP1继续行RB32220K+ IS=1E-15BF=100RC343K+RB=50VAF=100电路描述语句注释行RL5010K+CJC=2PTF=0.35NSC11210UF*THIS IS A MC2454.

4、7UF.OPQ142分析类型语句.ACDEC101010MEGVCC30 12.PROBEVI10AC 1 0.END.MM输出描述语句结束语句62.PSpice的一些规定有悬浮节点，0为地节点）节点标号 （不输入文件名(*.CIR)不分大小写( F H Hz V A° )比例因子M-10-3;K -103;U- 10-6;MEG-106;G-109;T-1012;N- 10-9; P- 10-12; F- 10 -15* 在Probe界面中 M®106 ; m®10-3 *71.3.2输出变量和输出语句1. 输出变量l 输出电压( V )V(2)V(2 , 3)

5、VC(Q1)VCE(Q1)l 输出电流( I )I(VS)I(R1)IB(Q1)l 参见表1.3.2表1.3.42. 输出命令(1) 文本打印命令 .PRINTz语句格式OV1<OV2¼OV8>¯输出变量.PRINT¯关键字PRTYPE¯分析类型8举例:.PRINTDCV(4)V(5)输出一张数据表格，存于.OUT文件中VINV(4)V(5)-1.250E-01-1.200E-01-1.150E-01-1.100E-01-1.050E-01-1.000E-01-9.500E-02-9.000E-02-8.500E-026.363E+006.2

6、99E+006.234E+006.170E+006.105E+006.040E+005.975E+005.910E+005.845E+00-7.954E-01-7.897E-01-7.838E-01-7.779E-01-7.719E-01-7.658E-01-7.596E-01-7.532E-01-7.467E-019(2) 文本绘图语句 .PLOTz语句格式.PLOTPLTYPEOV1<PLO1 PHI1>举例:.PLOTTRANV(4,5)输出图形曲线，数据存于.OUT文件中TIME (*)-(+)-V(4,5)-4.0000E+00-4.0000E+01-2.0000E+00

7、 0.0000E+00-2.0000E+01 0.0000E+002.0000E+002.0000E+01.4.0000E+004.0000E+010.000E+00 1.430E-13 .2.000E-08 -2.112E-01 .4.000E-08 -8.343E-01 .6.000E-08 -1.611E+00 .8.000E-08 -2.260E+00 .1.000E-07 -2.520E+00 .1.200E-07 -2.267E+00 .1.400E-07 -1.575E+00 .1.600E-07 -6.903E-01 .X .X .X .X X. X. X. X.XXXX1.8

8、00E-072.000E-072.200E-074.984E-02 .4.072E-01 .2.341E-01 .2.400E-07 -3.800E-01 .2.600E-07 -1.180E+00 .2.800E-07 -1.854E+00 .3.000E-07 -2.156E+00 .X .X.XX.10(3) 绘图软件包调用语句 .PROBEz语句格式OV2¼>.PROBE<OV1举例:.PROBE.PROBEV(3)V(3 , 4)输出图形曲线，数据存于.DAT文件中11第2章PSpice的主要分析功能z主要分析功能概述1. 直流分析(1) 工作点分析(2) 直流

9、扫描分析3. 瞬态分析(时域分析).OP.DC(1) 瞬态响应.TRAN(2)分析（谐波失真分析）.FOUR(3) 直流传输特性分析 .TF2. 交流小信号分析(频域分析)4. 温度分析5. 容差分析6. 灵敏度分析.TEMP(1) 频响特性分析(2) 噪声分析.AC.NOISE122.1 直流工作点和直流扫描分析2.1.1 直流工作点分析( .OP)1.功能:计算电路的直流工作点2.语句格式:.OP.输出信息(1) 电路所有节点电压。(2) 所有电压源的电流和总功耗。(3) 所有晶体管的偏置电压，各级电流等。(4)所有晶体管在此工作点下的交流小信号线性化模型参数。.输出文件 *.OUT注意：

10、在 .AC.TRAN前自动进行.OP13* 03/18/01 10:51:45 * PSpice 5.0 (Jul 1991) * ID# 62594 A CE AMPSMALL SIGNAL BIAS SOLUTIONTEMPERATURE =27.000 DEG C*NODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEOLTAGE( 1 )( 5 )0.000012.0000(2 )6 ).67020.0000(3).8000(4)9.9475VOLTAGE SOURCE CURRENTSNAMECURRENTVI VBB VCC0.000E+00-8.656E-06

11、-1.026E-03TOTAL POWER DISSIPATION1.23E-02WATTS14* BIPOLAR JUNCTION TRANSISTORSNAMEQ1mq 8.66E-061.03E-036.70E-01-9.28E+00 9.95E+00MIB IC VBE VBC VCEBETADC1.19E+023.97E-022.99E+03GM RPI RX RO CBE CBC CBX CJS1.00E+025.78E+041.47E-111.06E-120.00E+000.00E+001.19E+02BETAACFT4.01E+08152.1.2直流扫描分析1. 功能计算输出变

12、量随源或元件参数步进变化的相应变化曲线。2. 格式.DC<STYPE> SVARSTARTSTOPSINC+<SVAR2STAR2STOP2SINC2>3. 扫描类型(STYPE)z线性扫描 LINz数量级扫描 DECz倍频程扫描 OCTz列表扫描 LIST4. 扫描变量(SVAR)z电压源或电流源z元件值(需配合 .Mz温度z模型参数(在.M语句)语句中)165. 举例c .DCLINVI-230.1d .DCVCE0 101IB050U10Ue RB23RMOD1.MRMODRES(R=10).DCRESRMOD(R)1K300K10Kf .DCTEMPLIST-1

13、0010说明:z直流扫描可嵌套,第一个扫描为内循环,外循环第二个扫描为z通用参数扫描语句 .STEP ,见2.7节注意：.STEP 对所有分析进行参数扫描，直流、交流、瞬态）172.2直流小信号传输函数分析( .TF )1. 功能计算工作点处直流 ( 低频) 小信号增益值和输入、输出电阻2. 语句格式.TFOUTVARINSRC3. 举例 (例 2.2.1).OP.TFV(4)VS只适用于直流耦合电路!4.输出计算结果.out 文件182.4交流小信号分析( .AC)1. 功能交流、小信号、线性、频域分析。用来计算频响特性曲线、输入和输出阻抗等。2. 语句格式.ACLINNPFSTARTFSTOP.ACDECNDFSTARTFSTOP.ACOCTNOFSTARTFSTOP¯¯¯¯¯扫描类型点数起始频率终止频率3. 举例注意：此时的激励源是.ACLIN201K20KAC源 (常用源).ACDEC211K如VS 10AC 1