電力電子電路仿真-MATLAB和PSpice應(yīng)用課件.ppt

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1、第6章PSpice應(yīng)用6.1PSpice的起源與發(fā)展6.1PSpice的起源與發(fā)展Spice—SimulationProgramwithintegrateCircuitEmphasis美國加州大學(xué)伯克利分校1972集成電路分析大規(guī)模電子系統(tǒng)計算機輔助分析1984PC機運行軟件Pspice1988美國國家國家工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Pspice5.0及以下版本為DOS版本電路描述語言Pspice5.1及其以上版本增加圖形文件輸入方式輸入方式：網(wǎng)單文件（文本文件）形式電路原理圖形式6.2PSpice的特點1、集成性高電路圖的制作，分析設(shè)置，完成仿真與觀測結(jié)果，印刷電路板設(shè)計可編程邏輯元件設(shè)計2

2、、完整的Probe觀測功能OrCADPSpice提供了一個Probe程序快速而精準(zhǔn)地觀察電路特性，另外它也提供了軟件測量的功能，可以測量出各式各樣基本與衍生的電路特性數(shù)據(jù)，必要時，用戶可以讓PSpice顯示出一些由記錄數(shù)據(jù)所衍生出來的波形數(shù)據(jù)，譬如波特圖、相位邊限、遲滯圖、上升時間等等。3、各種完整的高級仿真功能除了基本的偏壓點分析(BiasPointDetail)、直流掃描分析(DCSweep)、交流掃描分析(ACSweep)、暫態(tài)分析(TransientAnalysis)之外，更包含有溫度分析（TemperatureAnalysis)、參數(shù)分析(ParametricAn

3、alysis)、傅立葉分析(FourierAnalysis)、蒙地卡羅分析(MonteCarloAnalysis)、最差情況分析(WorstCaseAnalysis)、噪聲分析(NoiseAnalysis),性能分析(PerformanceAnalysis)等等更進一步的分析工具。4、模塊化和層次化設(shè)計5、模擬行為模型提供了一個簡便的方式去仿真一塊尚末完成或是極復(fù)雜的子電路，6、具有模擬和數(shù)字仿真能力7、元件庫擴充功能6.2PSpice的特點6.3PSpice可執(zhí)行的仿真分析基本分析與高級分析兩大類。6.3.1基本分析基本分析包含直流分析、交流分析與時域信號分析。1.直流分

4、析偏壓點分析(BiasPointDetail)在給定直流電源下，求各節(jié)點電壓與分支電流。在任何分析之前均會自動執(zhí)行一次。直流掃描分析(DCSweep)將一個或兩個直流電源、模型參數(shù)或溫度作為橫軸變量，掃描過一定范圍的數(shù)值，取出穩(wěn)態(tài)電壓或電流數(shù)值作為縱軸變量。直流靈敏度分析(DCSensitivitySmall-signal)計算在偏壓點數(shù)值改變下，某個節(jié)點電壓數(shù)值的變化程度。小信號直流轉(zhuǎn)移分析(Small--SignalDCTransfer)計算在偏壓點數(shù)值改變下，小信號直流增益、輸入阻抗與輸出阻抗的改變量。6.3PSpice可執(zhí)行的仿真分析2.交流分析驗證電路在小信號交流

5、電源下的工作狀態(tài)。包含交流掃描分析(ACSweep)與噪聲分析(Noise)，相當(dāng)于實驗室內(nèi)頻率分析儀的地位。交流掃描分析將一個或二個交流電源掃描過一定范圍的頻率，將電路在偏壓點附近線性化，求出小信號電壓或電流的幅度與相位頻率響應(yīng)。噪聲分析在求出在交流掃描分析中所指定的頻率中，輸出信號中屬于各個電路噪聲源的比例、輸出信號的噪聲RMS總合以及等效的輸入噪聲源。3.時域信號分析時域分析主要驗證電路在時域信號下的工作情況。包含暫態(tài)分析（Transient）與傅立葉分析(Fourier)。暫態(tài)分析求各個時間點上電路的節(jié)點電壓、分支電流或是數(shù)字狀態(tài)，相當(dāng)于實驗室的示波器與邏輯分析儀的

6、地位。傅里葉分析求暫態(tài)分析結(jié)果中某個輸出信號的直流與其傅里葉成分的比例。6.3PSpice可執(zhí)行的仿真分析6.3.2高級分析高級分析包含有以下幾類可多次執(zhí)行(multi-run)的分析項目溫度分析(Temperature)依用戶的設(shè)置逐步更改工作溫度值，在每個溫度數(shù)值的狀態(tài)下記錄一次輸出結(jié)果。參數(shù)分析(Parametric)依用戶的設(shè)置逐步更改某個電路特性值，然后在每個電路特性值的狀態(tài)下記錄一次輸出結(jié)果。蒙地卡羅分析(MondeCarlo)與靈敏度/最差情況分析（Sensitivityworst-case)是有統(tǒng)計性質(zhì)的分析類型。根據(jù)元件的誤差范圍每改變一次元件值就執(zhí)行一次

7、要求的基本分析，再將結(jié)果記錄下來，只不過蒙地卡羅分析采取的是隨機式的改變方式，而靈敏度/最差情況分析則是先執(zhí)行一次靈敏度分析，找出使輸出有最差情況的組合，然后用這些數(shù)值找出最差情況時的真正輸出結(jié)果。6.3PSpice可執(zhí)行的仿真分析6.4PSpice文件電路內(nèi)的元件與它們之間的連接狀況、執(zhí)行何種分析、對應(yīng)電路元件的仿真模型以及激勵源信號。這些數(shù)據(jù)分別存放在不同的資源文件內(nèi)。某些文件會軟件自動產(chǎn)生，某些會由元件庫送來，某些得由用戶自行定義。6.4.1.DSN.OPJ.CIR.NET.ALS文件原則上每一份電路圖都存于