eda技术与应用(陈新华)2

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1、第2章电路仿真软件PSpice及其应用本章内容2.1PSpice简介2.2PSpice的有关要求和规定2.3PSpice中电路的描述2.4PSpice的主要分析仿真功能2.5PSpice9.1仿真平台操作及使用介绍2.6PSpice9.1应用设计举例2.7OrCADCapture仿真平台使用介绍2.8OrCADCapture仿真设计举例2.1PSpice简介PSpice除包含了Spice软件的仿真功能外，在可靠性、收敛性及仿真速度等方面都有改进，并扩展了许多功能。随着PC机的发展，PSpice不断完善，它分为工业版(produ

2、ctionversion)和教学版(EducationVersion)。2.2PSpice的有关要求和规定PSpice包含两种方式来编辑所要仿真的电路，一种是MicroSimSchematics，另一种是OrCADCapture。目前较新推出的版本为PSpice9.2，工作于Windows95／98／NT平台上，要求是奔腾以上CPU、32M内存、50M以上剩余硬盘空间、800600以上显示分辨率，是功能强大的模拟电路和数字电路混合仿真EDA软件。1．数字2．比例因子3．单位4．分隔符5．表达式编写规则2.3PSpice中电路

3、的描述在运行于Windows环境下的PSpice中，均采用图形方式描述需要仿真的电路。一个完整的电路，不仅包括电路的结构，而且还包含各元器件、信号源及电源的有关参数。由于有源器件的参数较多，它们不直接在属性中给出，而是用专门的模型（Model）来描述，属性中只给出它的模型名称。1.电阻、电容和电感2.有源器件3.信号源及电源（独立源和受控源，脉冲源、正弦源、指数源、分段线性源、和单频调频源等属于瞬态源）2.4PSpice的主要分析仿真功能1．直流分析（包括非线性电路的直流分析）计算电路的直流偏置状态。直流扫描分析：常用于电路的

4、直流传输特性的分析。直流小信号传输函数分析：分析计算输入变量与输出变量间的直流小信号传递关系。灵敏度分析：做定量分析、比较电路特性对每个电路元器件参数的灵敏程度。2．交流分析交流分析的作用是计算电路的交流小信号频率响应特性。交流分析包括频率响应分析和噪声分析。（1）设置和运行ACSweep（2）噪声分析NoiseAnalysis3．瞬态分析PSpice可对大信号非线性电子电路进行瞬态分析，也就是求电路的时域响应。瞬态分析包括时域波形分析（.TRAN）、傅里叶分析（.FOUR）、瞬态初始条件设置（.IC）等。设置和运行瞬态分析(

5、TimeDomain(Transient))4．蒙特卡罗（MonteCarlo）分析和最坏情况（WorstCase）分析蒙特卡罗统计分析和最坏情况分析都是配合直流、交流和瞬态分析一起使用的分析，二者都属于容差分析。容差一般有以下几种：（1）DEV器件容差（2）LOT批容差（3）组合容差组合使用5．电路的温度特性分析分析在特定温度下电路的特性。6．统计分析和最坏情况分析用统计分析的结果作为是否修正设计的参考，增加了模拟的可信度。最坏情况分析就是在给定电路元器件参数容差的情况下，估算出电路性能相对标称值时的最大偏差。2.5PSpi

6、ce9.1仿真平台操作及使用介绍PSpice9.1主要包括Schematics、PSpice、Probe、Stmed（StimulusEditor）、Parts等5个软件包。其中：（1）Schematics是一个电路模拟器。（2）PSpice是一个数据处理器。（3）Probe是后处理器，相当于一个示波器。（4）Stmed是产生信号源的工具。（5）Parts是对器件建模的工具。1．使用步骤2.放置元件（包括电源）3．确定元件后，按[Place]即可将元件拖放到电路图上，按一下鼠标左键，就可以将元件放在图面上，按右键则结束。4．改

7、变元件的参数（或称Attributes)5．连接导线6.设置要模拟的内容7.设定Probe8.执行模拟9.利用Probe观察模拟结果10.将数据取出用其它软件画图2.6PSpice9.1应用设计举例例2-1以MicroSim公司出版的PSpice9.1软件，模拟电子线路中的最为简单的二极管整流电路为例，详细介绍其操作过程，借此了解PSpice在模拟电子电路仿真中的应用方法，进一步学习该软件的使用方法和应用技巧。例2-2场效应管放大电路设计分析设电路及参数如图2-32所示，T1工作点上的gm=18ms，Cgs=2.5PF，Cgd

8、=0.9PF；T2工作点上的β=100，rbb=50，rbe=1k，Cbe=80PF，Cbc=5PF。试作出电路的幅频响应，求出电路的上限截止频率fH。2.7OrCADCapture仿真平台使用介绍OrCADCapture是PSpice的基于视窗界面的较新的版本。主要是适