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上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：cadence@comtech.com.cn/qipingwang@comtech.com.cn教程一（基础篇）教程内容：一、为何仿真二、选择PSpice的原因三、PSpice工作流程四、介绍PSpiceA/D基本的分析内容：1．直流分析（DCSweep）2．交流分析（ACSweep）3．瞬态分析（TimeDomain(Transient))4、静态工作点分析（BiasPoint）上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：cadence@comtech.com.cn/qipingwang@comtech.com.cn一、为何仿真很多电子工程师问过这样的问题：为什么要仿真？为什么要购买更新、更快的软件呢？为什么要在参加软件培训上花费宝贵的经费呢？没有仿真我们照样设计出电路，照样生产出产品呀。对于这些问题进行深入思考后，我们得出以下几点原因：1、仿真节省经费在生产期之前未能发现设计缺陷可能延迟计划，从而显著增加产品成本，仿真则有助于这类错误的早期发现。蒙特卡罗仿真及最坏情况仿真可以帮助获得最高的生产率。在仿真的帮助下，昂贵的部件和系统可以在不被损坏的情况下得到有效的跟踪和调试。2、仿真节省时间在计算机上对电路进行仿真，比构建和调试实际的电路要快的多。3、仿真使不可测成为可测计算机仿真允许工程师以最坏情况值或恶劣环境条件对电路进行评估。但要在实际电路中进行最坏情况的元件值进行电路性能检测是比较困难的，而仿真则很容易实现。4、仿真提高安全性仿真允许对故障状态进行评估，这类故障也许对人身有危险的。二、选择Cadence/OrCADPSpice的原因1、丰富的仿真元器件库。元件库是仿真的精髓，找不到元件在强大的仿真功能也没有用。PSpice16.5自带的元件库就包括大约50，000种元器件符号，以及元器件特性参数模型和封装信息，所有器件都具有pspice模型，可以直接调用。这是同类仿真软件不可比拟的地方。TLSpice只有大约2，000种器件可进行仿真，Multisim也只有几千种器件。2、在Cadence/OrCAD提供的众多功能模块中，有一个是软件建模工具，该工具可是读者根据制造商提供的数据表参数轻松地建立自己的元件模型。3、所有的功率器件都采用成熟的子电路结构，因此可以描述十分逼真的行为。PSpice的行为建模工具十分强大，应用及其广泛。上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：cadence@comtech.com.cn/qipingwang@comtech.com.cn、Cadence/OrCAD拥有一批学识渊博的技术支持人员，他们注重与工程师在工作上密切配合，尽可能提高其软件的生产效率。5、PSpice16.5版本具有自动收敛的功能，自动调整仿真参数帮助电路收敛。6、支持多个SLPSblock，实现Matlab与Pspice电路仿真的无缝结合7、PSpice是当今占主导地位的，基于SPICE的仿真器。三、PSpice的工作流程图四、PSpiceA/D基本的分析内容在选择分析方法前需要绘制电路原理图，OrCAD统一由Capture窗口进行输入和调用PSpice分析。在使用PSpice时绘制原理图应该注意的地方。1、新建Project时应选择AnalogorMixed-signalCircuit2、调用的器件必须有PSpice模型首先，调用OrCAD软件本身提供的模型库，这些库文件存储的路径为Capture\Library\pspice，此路径中的所有器件都有提供PSpice模型，可以直接调用。其次，若使用自己的器件，必须保证*.olb、*.lib两个文件同时存在，而且器件属性中必须包含PSpiceTemplate属性。3、原理图中至少必须有一条网络名称为0，即接地。4、必须有激励源。原理图中的端口符号并不具有电源特性，所有的激励源都存储在Source和SourceTM库中。上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：cadence@comtech.com.cn/qipingwang@comtech.com.cn、电源两端不允许短路，不允许仅由电源和电感组成回路，也不允许仅由电源和电容组成的割集。解决方法：电容并联一个大电阻，电感串联一个小电阻。6、最好不要使用负值电阻、电容和电感，因为他们容易引起不收敛。接下来具体介绍几种基本的分析方法和参数的设置。1、直流分析（DCsweep）直流分析指是使电路某个元器件参数作为自变量在一定范围内变化，对自变量的每个取值，计算电路的输出变量的直流偏置特性。此过程中还可以指定一个参变量，并确定取值范围，每设定一个参变量的值，均计算输出变量随自变量的变化特性。，直流分析也是交流分析时确定小信号线性模型参数和瞬态分析确定初始值所需的分析。模拟计算后，可以利用Probe功能绘出Vo-Vi曲线，或任意输出变量相对任一元件参数的传输特性曲线。首先我们开启cadence/release16.5/OrCADCaptureCIS，打开如图1-1所示的界面。图1-1Capturer界面上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：cadence@comtech.com.cn/qipingwang@comtech.com.cn接下来使用菜单：启动File/New/Poject建立一个新的工程，如图1-2所示。图1-2新建工程界面在图1-3对话框中输入文件名，如“RC”。在下面的单选按钮中选择“AnalogorMixedA/Dproject”，要注意这是由Capture直接调用PSpice的按钮，不要选错哦。那么其它的选项是什么意思呢？AnalogorMixedA/D数模混合仿真PCBoardWizard系统级原理图设计ProgrammableLogicWizardCPLD或FPGA设计Schematic原理图设计最后在“Location”中指点文件存放的文件夹后，单击OK，出现图1-4界面。图1-3建立新电路图对话框图1-4创建PSpice文件对话框上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：cadence@comtech.com.cn/qipingwang@comtech.com.cn在“Createbaseduponanexistingproject”下可以看到许多已有的工程和电路图。我们选择“Createablankproject”，进入到仿真电路图绘制窗口，并开始绘制电路图。如图1-5所示。图1-5仿真电路图输入窗口接下来，我们先要学会选择器件：选择绘图工具栏中的，点击后图1-5窗口出现放置元件的窗口如图1-6所示。注意选择的器件库必须存储在路径为Capture\Library\pspice下，此路径中的所有器件都有提供PSpice模型，可以直接调用。活着如果是使用自己的器件，必须保证*.olb、*.lib两个文件同时存在，而且器件属性中必须包含PSpiceTemplate属性，即在图6对话框中选中的器件需要有的标记。（对于新建器件，后续有专门教程讲解）上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：cadence@comtech.com.cn/qipingwang@comtech.com.cn，我们选择输入“R”，找到在analog.lib下的电阻器件，双击它就可以放置到绘图窗口中了。接下来我们作个简单例子来了解一下仿真的工程。当然这里先进行的是直流扫描分析（DCSweep）在图1-5的原理图绘制窗口中输入如图1-7所示的电路。R11kD11N522512V112V0图1-7原理电路图上图所用到的器件信息：器件模型模型库电源V1VDC/souce电阻R1R/analog稳压管D11N5225/diode上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：cadence@comtech.com.cn/qipingwang@comtech.com.cn注意一点：地的选择不是在Placepart,而是在Placeground中选择名称为0的。电路图画好后存盘，然后就要开始设置仿真参数开始进行仿真了。首先，新建一个仿真文件，启动PSpice/NewSimulation命令，或者直接点击仿真工具栏中按钮，得到图1-8所示对话框。在Name中输入仿真文件名，如：DC，点击“Create”后，在原来工程文件夹中就会自动生成一个名为“DC”的文件夹，后面所作的仿真结果和工程均保存在该文件夹下，方便于管理。图1-8仿真参数设置对话框完成图1-8后，会弹出图1-9所示的仿真参数设置窗口。我们先从Analysis中开始看起。图1-9仿真参数设置窗口在Analysistype(分析类型)中我们选取DCSweep.上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：cadence@comtech.com.cn/qipingwang@comtech.com.cn中，我们选取PrimarySweep.在Sweepvariable中可以看到如下几个选项：VoltageSource电压源信息CurrentSource电流源信息Globalparameter全局参数Modelparameter模型参数Temperature温度设置在Sweeptype中，我们可以设置为Linear（线性）;logarithmic（对数）,valueline（设置点）。这里我们对电压源V1进行设置，扫描值为-6V到10V，每次递增1V。设置好后，点击确定。然后点击仿真工具栏中的，运行仿真。接着就调出了PSpice的界面，如图1-10所示。图1-10PSpice执行模拟窗口PSpice界面中最主要的工具栏含义如图1-11所示。图1-11PSpice基本工具栏的含义选择菜单栏Trace/AddTrace，或者点击图标，得到图1-12对话框，在这里我们可以看到有两个标签SimulationOutputvariables与FunctionsandMacros。“SimulationOutputvariables”中包含许多的变量，“FunctionsandMacros”上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：cadence@comtech.com.cn/qipingwang@comtech.com.cn加入波形对话框中有需要测量的信息函数。在操作的过程中，比如要看最大的的值的时候，先选择Max()函数，再选择变量的类型V1(D1)。我们就可以在TraceExpression中看到表达式：MAX(V1(D1))。这是一个最为基本的步骤。若选择输出V2