PSPICE仿真

目录介绍：..............................................................................................................................................2新建PSpice仿真..............................................................................................................................3新建项目...................................................................................................................................3放置元器件并连接...................................................................................................................3生成网表...................................................................................................................................5指定分析和仿真类型.......................................................................................................................5SimulationProfile设置：.........................................................................................................6开始仿真...................................................................................................................................7参量扫描...........................................................................................................................................9Pspice模型相关.............................................................................................................................11PSpice模型选择.....................................................................................................................11查看PSpice模型....................................................................................................................11PSpice模型的建立.................................................................................................................12介绍：PSpice是一种强大的通用模拟混合模式电路仿真器，可以用于验证电路设计并且预知电路行为，这对于集成电路特别重要。PSpice可以进行各种类型的电路分析。最重要的有：非线性直流分析：计算直流传递曲线。非线性瞬态和傅里叶分析：在打信号时计算作为时间函数的电压和电流；傅里叶分析给出频谱。线性交流分析：计算作为频率函数的输出，并产生波特图。噪声分析参量分析蒙特卡洛分析PSpice有标准元件的模拟和数字电路库（例如：NAND，NOR，触发器，多选器，FPGA，PLDs和许多数字元件）分析都可以在不同温度下进行。默认温度为300K电路可以包含下面的元件：Independentanddependentvoltageandcurrentsources独立和非独立的电压、电流源Resistors电阻Capacitors电容Inductors电感Mutualinductors互感器Transmissionlines传输线Operationalamplifiers运算放大器Switches开关Diodes二极管Bipolartransistors双极型晶体管MOStransistors金属氧化物场效应晶体管JFET结型场效应晶体管MESFET金属半导体场效应晶体管Digitalgates数字门其他元件(见用户手册)。新建PSpice仿真新建项目如图1所示，打开OrCADCaptureCISLiteEdition，创建新项目：FileNewproject。选择AnalogorMixed-AD模拟或混合-AD选项。图1放置元器件并连接使用PlacePart命令放置元件。Spice库的路径在Capture\Library\Pspice下。常用的Library有下面几个：Analog：包含无源元件（R、L、C）互感器，传输线，以及电压和电流非独立的源（电压控制的调用源E、电流控制的电流源F、电压控制的电流源G和电流控制的电压源H）。Source：给出不同类型的独立电压和电流源。如：Vdc（直流电压），Idc（直流电流），Vac（交流电压），Iac（交流电流），Vsin（正弦电压），Vexp（指数电压），脉冲，分段线性等等。Eval：提供二极管（D），双极型晶体管（Q），MOS晶体管，结型场效应晶体管（J），真实运算放大器，如：u714，开关（SW_tClose，SW_tOpen），各种数字门和元件。Abm：包含应用于信号的数字运算符选择，例如：乘法（MULT），求和（SUM），平方根（SWRT），拉普拉斯（LAPLACE），反正切（ARCTAN）等。Special：包含多种其他元件，像参数，节点组，等。PSpiceA/D支持的元器件类别及其字母代号：字母代号元器件类别字母代号元器件类别BGaAs场效应管N数字输入C电容O数字输出D二极管Q双极晶体管E受电压控制的电压源R电阻F受电流控制的电流源S电压控制开关G受电压控制的电流源T传输线H受电流控制的电压源U数字电路单元I独立电流源USTIM数字电路激励信号源J结型场效应管（JFET）V独立电压源K互感（磁芯），传输线耦合W电流控制开关L互感X单元子电路调用MMOS场效应管（MOSFET）Z绝缘栅双极晶体管（IGBT）放置好所有的元器件后，需要添加GND图标，放置Ground地端子，并给它命名为0。不要忘记改变名字为0，否则PSpice将给出错误或“FloatingNode”，原因是PSpice需要一个地端子作为参考点，其名字和节点号必须是0。如图2所示：图2完成的原理图如图3所示：图3LTC555定时器电路生成网表用PSpiceCreateNetlist菜单命令生成网表。在项目ProjectManager管理窗口，双击Output/name.net文件可以查看网表，如图4所示：图4指定分析和仿真类型PSpice允许做直流偏置，直流扫描，傅里叶瞬态分析，交流分析，蒙特卡洛/最差情况扫描，参量扫描和温度扫描等功能，详情见表1所示：表1PSpice的模拟分析功能基本特性分析直流特性（1）直流工作点（BiasPointDetail）（2）直流特性扫描（DCSweep）（3）直流传输特性（TF：TransferFunction）（4）直流灵敏度（DCSensitivity）交流特性（1）交流小信号频率特性（ACSweep）（2）噪声特性（Noise）瞬态特性（1）瞬态响应（TransientAnalysis）（2）傅里叶分析(FourierAnalysis)参数扫描（3）温度特性（TemperatureAnalysis）（4）参数扫描（ParametricAnalysis）统计分析（5）蒙托卡诺分析（MC：MonteCarlo）（6）最坏情况分析（WC：WorstCase）逻辑模拟（7）逻辑模拟（DigitalSimulation）（8）数/模混合模拟（MixedA/DSimulation）（9）最坏情况时序分析（Worst-casetimingAnalysis）SimulationProfile设置：（1）执行PSpiceNewSimulationProfile命令。（2）给SimulationProfile确定一个名称（3）设置SimulationProfile参数。图3的SimulationProfile设置如图5所示：图5SimulationSettings设置Analysistype选择TimeDomain（Transient）时域瞬态响应。Options选项里，GeneralSettings的Runtotime为仿真时间，填写100ms，Maxmumstepsize为1us的步进。同时选择了ParametricSweep选项，及参数扫描分析，详细介绍见参量扫描。开始仿真执行PSpiceRun命令，启动仿真进程，或者直接点击快捷方式图如图6所示。图6仿真会自动调用Probe模块，并显示仿真结果。我们需要选择波形中需要显示的信号。有两种方式：在原理图中添加观测点或者在Probe的TraceAddTrace来添加需要显示的信号。本例使用的第一种方式，如图7所示图7仿真波形如图8所示。图8仿真波形使用参数扫描功能后，可以比较不同参数对输出结果的影响。如图9所示为RX1取值对输出信号周期和占空比的影响。可以很清楚的看到输出信号周期的变化。图9参数扫描结果参量扫描需要查看电路中电阻或者电容等参数对输出结果的影响，参量扫描可以非常直观的做出显示。步骤为：1、添加参量元件。1）修改需要变化的器件Value值为{RX2}（RX2为自定义的标号）2）添加PARAM元件到电路中。在SPECIAL库中可以找到该元件。3）双击PARAM元件，打开PropertyEditor属性编辑窗口。点击NewColumn按钮并输入PropertyName属性名称RX2，不带花括号。4）将新创建的RX2列，设置该元件的初始值5K，如图10所示。图10PARAM元件的PropertyEditor窗口5）选择RX2列，右键选择DISPLAY按钮，选择NameandValue。点击OK。6）在关闭PropertyEditor窗口前，点击APPLY按钮。7）保存设计。2、为产量分析创建仿真配置文件。1）在SimulationSettings中选择Analysis标签。2）对Analysistype分析类型选择Transient瞬态（或者想要做的分析类型）。并输入开始和结束时间。如图5所示。3）在Options选项里，选择ParametricSweep参量扫描。图11ParametricSweep参数设置4）对于扫描变量，选择全局参数Globalparameter，并输入RX1。在Sweeptype中给出StartValue起始值、EndValue结束值和Increme