电子电路机辅分析与设计

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1、FundamentalofElectronicTechnology11电子电路的计算机辅助分析与设计CTGU1内容11.1引言11.2PSPICE功能及特点11.3PSPICE的基本构成11.4PSPICE文本描述11.5PSPICE窗口版的功能应用211.1引言1)计算机辅助设计（computeraideddesign）CADCAMCAECAT2)电子CAD向EDA的过渡传统设计：方案，验证，修改，人工完成早期CAD：缺少CAD软件，人机完成EDA系统的设计过程和大部分计算有机器完成3)电子CAD源于机辅作图与分析CAA是电子CAD的独有技术从直流、交流分析，瞬态分析发展到容差分析,最坏情况

2、分析，数字模拟，数模混合模拟（仿真）代表软件如：SPICE（simulationprogramwithintegratedcircuitemphasis）PSPICE（personalspice）311.2PSPICE功能及特点PSPICE是机辅分析和设计的电子电路模拟软件。硬件设计实现之前，先对电路进行模拟分析，器件的模型、系统的调整、测试全由计算机完成。用户根据要求设置参数，计算机象扫频仪和示波器一样测试电路的频率响应和瞬态响应，进行各种分析使电路达到最优1）特点：节省时间，节省设备，产品一般性好，可靠性高，新产品更新快。2）功能：直流分析：计算工作点，计算直流小信号传输函数，计算直流转移

3、特性曲线4交流分析：频域分析（幅频，相频）；噪声分析（计算指定频率点上的噪声等效电平）瞬态分析：瞬态响应（绘不同信号的时域波形）；傅立叶分析（计算基波，谐波系数）灵敏度分析：计算元件参数变化引起电路输出变量的变化（交、直流）。容差分析：蒙特卡罗（monte-carlo）分析（统计分析法）给定元件参数容差时，计算输出变量的均值和标准偏差；最坏情况分析（Worst-Case）：参数处于容差边界的一种最坏组合情况下计算输出的上界值和下限。温度特性分析:通常在27度进行分析，也可指定温度优化设计:给定电路拓扑结构和电路性能约束的情况下，确定元器件最佳参数组合。511.3PSPICE的基本构成人机交互界

4、面原理图输入电路模拟分析绘图后处理模型参数库模型参数提取电路符号库符号编辑器6人机交互界面：windows下工作，鼠标点击下拉菜单选命令，多窗口的多任务作业，可在不同窗口绘原理图，模拟分析，给出仿真结果波形。输入方式：原理图和文本两种输入方式。调电路符号组成电路图，由原理图编辑器自动将图转换成电路网表文件标上节点号供模拟器分析仿真。元器件模型建立与处理：模型提取软件PARTS建模，提取参数。同一器件不同分析要采用不同模型。电路方程建立与求解：交流小信号分析：线性代数方程，高斯消元法求解；直流非线性分析：非线性代数方程，迭代法求解；瞬态分析：常微分方程，变步长隐式积分法求解绘图处理：绘图软件pr

5、obe，波形曲线输出存档711.4PSPICE文本描述1）电路描述：标题描述，电路描述（确定电路元件，节点，元件值，元件模型，信号源），分析功能描述，输出结果描述，结束描述82）例：RC电路瞬态分析ASIMPLERCCIRCUITVIN10DC12VR1121C1205UIC=5TRAN5US20USPLOTTRANV(2)PROBEENDVIN+-12R110C15Ut010V5V010US20USV(2)911.5PSPICE窗口版的功能应用窗口版PSPICE目前已有版本5.1，6.2，7.1，8.0，9.01）原理图编辑器（schematics.editor）放置元器件和画连线：选Dra

6、w/GetNewPart屏幕出现对话框，在标题为AddPart中:选Browse/analog.slb/R取电阻选Browse/analog.slb/D取二极管选Browse/eval.slb/Q取三极管选Browse/port.slb/AGND取地线选Draw/wire将元件连接好。编辑元件属性：在元件上连击两下，出现EditingAttribate的对话框，并键入相关参数，按“SaveAttr”和OK按钮。存图：选File/Save（取名Damp）102)模拟分析与显示模拟分析设置：选analysis/setup探头Probe设置：分析完自动进入图形后处理程序选analysis/probe

7、setup，AutomaticallyRunProbeAfterStimulation击OK。模拟并显示直流扫描：选analysis/simulation（模拟）先检测，建网络表，再模拟，显示模拟信息加入Marker标记：选Marker/Markvoltage/level，按标记显示波形显示波形：选analysis/simulate11开始模拟电路之前，必须先用Schematic将电路图画出来，S