PSPICE软件使用简介

1、PSPICE软件使用简介软件使用简介1. PSPICE DOS版软件包简介版软件包简介 1.1 发展回顾与软件功能 著名的电路模拟软件SPICE（SimulationProgramWithIntegratedCircuit），是由美国 加州大学伯克利分校（UCBerkeley）于1972年首先推出的。经多年来的完善提高，已经发展成为国际公认的、最成熟的电路仿真软件。 Micro公司的DOS版PSPICE5.1软件包，具有通用、高效和多功能特点。它的适用面广，可仿真模拟、数字、接口等全部通用电路，同时具有电子工程设计的全部分析功能。另外，PSPICE极具特色的探测器（PROBE）功能，提供了全功

2、能、全频段的测试仪器平台，因而具有更大的影响。其主要功能有： (1)直流分析：可实现工作点分析（OP）、扫描分析（DC）、小信号灵敏度分析（SENS）、转移函数（TF）计算等。 (2)频域分析：可实现频响分析（uf特性和f特性）及噪声分析。 (3)时域分析：可实现瞬态分析、频谱分析、失真度分析和快速傅立叶变换（FFT）。 (4)器件容差统计分析：包括蒙特卡罗分析（MC）、灵敏度分析和最坏情况分析（WCASE）。 (5)温度扫描分析。 (6)激励波形编辑修改功能。 (7)器件模型参数建库和修改功能。 1. 2 电路模拟流程图 利用PSPICE软件进行电路仿真的流程图如图1.1所示。 1. 3 输

3、入与输出格式 1.输入格式 使用PSPICE主程序进行电路模拟分析时，必须按照给定的格式建立输入文件。一般由5部分组成： (1)标题行：输入文件的标题，在第一行位置，可由任意字符组成。 (2)注释行：文件注释或说明行，以“*”号开头，在第二行位置（也可省略注释行）。 图1.1 电路仿真流程图 START画电路图标注各元件名称及元件值标注各元件节点及节点编号建立输入文件确定分析类型执行PSPICE自检正确否？产生数据文件显示分析结果结果正确否？分析结束根据错检报告修改输入文件修改输入文件修改电路元件及参数值NNYY (3)元件行：描述元件的编号、节点、元件参数及模型名等。 (4)命令行：确定分析

4、类型、定义模型、器件参数等控制命令，以“.”开头。 (5)结束行：表示输入文件的结束。用“END”描述，必须置于文末并以“.”开头。 2.输出格式 PSPICE的输出格式包括表格方式和曲线方式。表格方式以文本方式显示或打印输出结果。曲线方式有两种：用字元符号代点的低解析度图形方式；高解析度图形方式。命令格式如下： .PRINT DCACTRAN .PLOTDCACTRAN .PROBE 说明：.PRINT、.PLOT、.PROBE分别是打印、低解析度图形输出和高解析度图形输出命令；DC、AC、TRAN是分析类型选项；是输出变量，可以是某节点的电压、电流变量，也可以是计算变量或函数变量。PROB

5、E命令后面若不指定节点变量，则进行全部节点变量分析。 2 应用范例应用范例 分析图1.2单级交流放大电路，了解利用PSPICE软件进行电路模拟分析的全过程以及输入、输出格式。 1. 画电路图及节点编号 电路图及节点编号如图1.2所示。 2.建立模拟输入文件 模拟输入文件如下： (1)AC AMPLIFIERCHARACTERICSANALYSIS (2)* OP,AC,NOISE,TRAN,TEMPANALYSIS图1.2 单级交流放大电路 VCC9VVOC24N73R31K5Q14R4150R24K3VIN12C110UR118K5(3)VIN 1 0 SIN(0 0.1 1K 0 0 0)

6、 AC 0.1(4)C1 2 1 10U(5)R1 5 2 18K(6)R2 2 0 4K3(7)R3 5 3 1K5(8)R4 4 0 150(9)C2 3 0 4N7(10)Q1 3 2 4 QMOD(11)VCC 5 0 9(12).MODEL QMOD NPN(BF=120 VJE=0.7V VJC=0.7V RB=100 RC=15)(13).OP(14).AC DEC 5 1 300K(15).TRAN 0.1M 3M 0 0.01M(16).PROBE(17).END 各语句意义说明如下： 第一句为标题行，必不可少。 第二句以“*”号开头，为注释行，可有可无。 第311句为元件行

7、，描述各元件标号、连接点及器件参数值。 第1221句为（部分）命令行，意义如下： 第12句是模型定义命令，定义双极晶体管的部分模型参数。 第13句是工作点分析命令，分析直流工作点并列表输出工作点及其它小信号参数信息。 第14句是交流（频域）分析命令。分析的频域范围为100Hz100kHz，每10倍频程分析5个数据点。.DEC表示频率按10倍频程规律变化。 第15句是瞬态（时域）分析命令。分析的时域范围为03ms，分析步长0.05ms，打印数据间隔为0.1ms。 第16句是探针（PROBE）命令，用高解析度图形方式显示分析的波形或特性曲线。 第17句是结束命令，表示输入文件结束。 3.部分输出格

8、式 部分输出格式如下： *01/07/10013:05:04*PSpice5.0(Jul1991)* ACAMPLIFIERCHARACTERICSANALYSIS ；文件标题（下同） *CIRCUITDESCRIPTION；电路描述 *OP,AC,NOISE,TRAN,TEMPANALYSIS；注释行VIN10SIN(00.11K000)AC0.1；元件描述（下同）C12110UR15218KR2204K3R3531K5R440150C2304N7Q1324QMODVCC509.MODELQMODNPN(BF=120VJE=0.7VVJC=0.7VRB=100RC=15)；控制命令.OP.A

9、CDEC51300K.TRAN0.1M3M00.01M.PLOTACV(3).OPTIONNODENOECHO.END ；结束行*01/07/10013:05:04*PSpice5.0(Jul1991)* ACAMPLIFIERCHARACTERICSANALYSIS *ELEMENTNODETABLE；文件节点列表 * 0 C2 R2 R4 VCC VIN ；节点0连接5个元件1 C1 VIN；节点1连接2个元件（以下类推）2 C1 Q1R1R23 C2 Q1R34 Q1 R45 R1 R3VCC *01/07/10013:05:04*PSpice5.0(Jul1991)* ACAMPLIF

10、IERCHARACTERICSANALYSIS * BJTMODELPARAMETERS；双极晶体管模型参数* QMOD NPNIS100.000000E-18BF120NF1BR1NR1RB100RBM100RC15VJE.7VJC.7*01/07/10013:05:04*PSpice5.0(Jul1991)* ACAMPLIFIERCHARACTERICSANALYSIS；直流工作点分析* * * * S M A L L S I G N A L B I A S S O L U T I O N TEMPERATURE=27.000DEGC * NODEVOLTAGE NODE VOLTAGE

11、 NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE (1) 0.0000 (2) 1.5113 (3) 4.4127 (4) .6938 (5) 9.0000 ；各点直流工作电压 VOLTAGESOURCECURRENTS ；各电压源耗电 NAME CURRENT VIN 0.000E+00 VCC -5.003E-03 TOTALPOWERDISSIPATION 4.50E-02 WATTS ；总功耗：45MW*01/07/10013:05:04*PSpice5.0(Jul1991)* ACAMPLIFIERCHARACTERICSANALYSIS * OPERATINGPOINTINFO

12、RMATION TEMPERATURE= 27.000DEGC *BIPOLARJUNCTIONTRANSISTORS ；双极晶体管工作点信息NAME Q1MODEL QMODIB 3.82E-05IC 4.59E-03VBE 8.17E-01VBC -2.90E+00VCE 3.72E+00BETADC 1.20E+02GM 1.77E-01RPI 6.77E+02RX 1.00E+02RO 1.00E+12CBE 0.00E+00CBC 0.00E+00CBX 0.00E+00CJS 0.00E+00BETAAC 1.20E+02FT 2.82E+18 *01/07/10013:05:04

13、*PSpice5.0(Jul1991)*ACAMPLIFIERCHARACTERICSANALYSIS * ACANALYSIS TEMPERATURE= 27.000DEGC * FREQ V(3) ；节点3的频响特性曲线及数据 (*)- 1.0000E-02 1.0000E-01 1.0000E+00 1.0000E+01 1.0000E+02 _ 1.000E+00 1.095E-01. .* . . . 1.585E+00 1.697E-01. . * . . . 2.512E+00 2.555E-01. . * . . . 3.981E+00 3.629E-01. . * . . .

14、 6.310E+00 4.703E-01. . * . . . 1.000E+01 5.507E-01. . * . . . 1.585E+01 5.966E-01. . *. . . 2.512E+01 6.183E-01. . *. . . 3.981E+01 6.276E-01. . *. . . 6.310E+01 6.315E-01. . *. . .1.000E+02 6.330E-01. . *. . . 1.585E+02 6.336E-01. . *. . . 2.512E+02 6.339E-01. . *. . . 3.981E+02 6.339E-01. . *. .

15、. 6.310E+02 6.339E-01. . *. . . 1.000E+03 6.338E-01. . *. . . 1.585E+03 6.335E-01. . *. . . 2.512E+03 6.328E-01. . *. . . 3.981E+03 6.309E-01. . *. . . 6.310E+03 6.262E-01. . *. . . 1.000E+04 6.149E-01. . *. . . 1.585E+04 5.890E-01. . *. . . 2.512E+04 5.361E-01. . * . . . 3.981E+04 4.482E-01. . * .

16、. . 6.310E+04 3.382E-01. . * . . . 1.000E+05 2.344E-01. . * . . . 1.585E+05 1.544E-01. .* . . . 2.512E+05 9.919E-02. * . . . 3.981E+05 6.305E-02. *. . . .*01/07/10013:05:04*PSpice5.0(Jul1991)* JOBCONCLUDED ；完成分析 TOTALJOBTIME .93 ；分析共耗时：0.93s 由以上输出文件可以看出，PSPICE产生的输出文件（.OUT）包含的信息较多，显得冗长繁琐，可以用选择项.OPTIO

17、N限制某些不需要的输出信息。 4.图形输出方式 用高解析度图形显示方式显示其幅频、相频特性，如图1.3所示。图1.3 时域、频域响应特性 3 定义及规定定义及规定 3.1 节点规定及处理 (1)零节点：规定接地点（公共端）为零节点，但电路图中不标出。 (2)节点编号：可以用非顺序排列的数字，也可以用英文字母或用两者混合编号。 (3)悬浮节点处理：电路分析过程中，PSPICE要求每一节点必须有到地的直流通路（电压源被当作短路，电流源被当成开路，半导体元件都可以被当成直流路径的一部分），否则，PSPICE在侦错过程中便会报错并中断分析。 有两种情况均会引起悬浮节点：少于两个元件的节点；电容对地的隔

18、直作用。处理方法：对于第一种情况，检查并正确连接器件；对第二种情况，在该悬浮点对地并联一个数百兆欧的大电阻。 (4)节点短路处理：由于电压源是不含内阻的理想电源，电感线圈是不含直流电阻的理想电感，所以当电感线圈与电压源并联时将出现节点短路，引起错检提示并中断分析。处理方法：在电感支路串入一任意阻值的电阻（这也符合电路的实际工作情况）。3.2 输入描述语言规定 输入描述语言有下列规定： (1)字母大小写规定：PSPICE对输入语句中的字母大小写无特殊要求。可全部使用大写字母，也可以全部使用小写字母，或混合使用，包括节点编号、器件编号及物理量单位等。 (2)下标符号：采用小写、大写或平行符号均可，如：Vin,VIN或VIN等。 (3)续行符号：若语句太长需换行描述时，在新行首加续行符号“+”，然后接着写。 (4)命令书写行中的符号规定：“”是必选项符号；“”是可选项符号。 3.3 元件数值描述规定 元件数值