PSPICE模拟电路仿真分析课件.ppt

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1、电路计算机辅助设计OrCAD第二章PSPICE仿真分析介绍PSpice软件包对模拟电路进行模拟分析基本过程，以简单电路为例重点介绍基本电路特性分析的配置方法、电路特性分析、激励信号波形设置以及仿真结果分析，还同时介绍激励信号波形的设置方法。什么是SPICE？SimulationProgramIntegratedCircuitsEmphasis(集成电路仿真程序)SPICE功能可进行基本直流分析、直流DC扫描、交流小信号AC分析和瞬态TRAN分析2.1PSPICE仿真的流程SPICE仿真的基本步骤符号比例因子名称F10-15飞，femtoP10-12皮，picoN10-9

2、纳，nanoU10-6微，microMIL25.4×10-6密尔，milM10-3毫，milliK103千，kiloMEG106兆，megaG109吉，gigaT1012太，tera时间：S，秒电流：A，安培电压：V,伏频率：Hz,赫兹电阻：，欧姆电容：F,法拉电感：H,亨利功率：W,瓦特注意单位问题SPICE仿真实例利用SPICE仿真如下电路，体会SPICE流程。新建一个仿真模型仿真模型名称设定：设置基本分析类型设置其他分析类型设置模拟类型和参数设置分析参数设置分析参数模拟分析计算：执行Run子命令，调用PSpice进行模拟分析计算。模拟结果数据分别存放于DAT和O

3、UT为扩展名的两种数据文件中。存于DAT后缀名文件中的为波形文件，通过PSpice/Probe窗口显示。该窗口最上面子窗口显示分析结果波形；左下子窗口显示电路模拟分析进程；右下子窗口显示电路中元器件统计、分析参数设置等信息。PSpice/Probe显示窗口（1）功能在直流工作点分析过程中，PSpice将电路中的电容开路，电感短路，对各个信号源取其直流电平值，然后用迭代的方法计算电路的直流偏置状态（静态工作点）。2.2直流工作点分析完成直流工作点分析后，PSpice将结果自动存入.out输出文件中。存入.out文件中的直流工作点分析结果包括：各节点电压，流过各个电压源的电

4、流，总功耗以及所有非线性受控源和半导体器件的小信号参数。（2）结果输出分析类型设置直流工作点设置2.3直流灵敏度分析（DCSentivity）（1）灵敏度分析的含义灵敏度分析就是定量分析、比较电路特性对每个电路元器件参数的敏感程度。分析指定的节点电压对电路中电阻、独立电压源和电流源、电压和电流控制开关、二极管、双极晶体管5类元器件参数敏感度。灵敏度的定量表示：1）元件灵敏度S指电路特性参数T对元器件X绝对变化的灵敏度，即为T对X的变化率：S(T,X)=ΔT/ΔX2）相对灵敏度SN指电路特性T对元器件值X相对变化为1%情况下的灵敏度：SN=S(T,X)*X/100分析类型

5、设置节点电压参数名2.4直流传输特性分析（1）功能PSpice程序首先计算电路直流工作点并在工作点处对电路进行线性化处理，然后计算出线性化电路的直流小信号增益、输入电阻和输出电阻，并将结果自动存入out文件中。直流传输特性分析只涉及输入信号源和输出变量两个参数。（2）参数设置直流传输特性分析只涉及输入信号源和输出变量两个参数。BiasPoint设置框中，选中“Calculatesmall-signalDCgain”进行设置。输入信号源名输出变量名分析类型设置2.5直流特性扫描分析（DCSweep）（1）功能电路中某一参数（自变量）在一定范围内变化时，对自变量每一个取值，

6、计算电路的直流偏置特性（输出变量）。分析过程中，电容开路，电感短路，各个信号源取直流电平值，逻辑器件延时取0，其单元激励源取t＝0时的值。1）自变量设置a.自变量类型设置b.自变量名确定c.扫描变化方式和取值Liner（线形变化）：Start（起始值）、End（终止值）、Increment（步长）Octave（按倍数）Decade（按数量级）ValueList（自变量所有取值）2）参变量设置（2）DC分析的参数设置Start>0、End、Points（点数）Logarithmic：（对数变化）自变量类型自变量参数扫瞄方式自变量名自变量取值分析类型设置（3）分析结果的输出

7、DC分析结果自动存入以DAT为扩展名数据文件中，调用波形显示和分析模块Probe，观察不同输出量的波形情况。2.6交流小信号频率特性分析(ACSweep)（1）功能计算电路的交流小信号频率响应特性。计算电路直流工作点后，对电路中各个非线性元件作线性化处理得到线性化的交流小信号等效电路。使电路中交流信号源的频率在一定范围内变化并用交流小信号等效电路计算电路输出交流信号的变化，又称AC分析。（2）频率参数设置同DCSweep参数设置。（3）输出变量的确定AC分析结果自动存入PROBE数据文件。调用Probe模块，可观察不同节点处的交流频率响应