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1、電路計算機輔助設計OrCAD第二章PSPICE仿真分析介紹PSpice軟件包對模擬電路進行模擬分析基本過程，以簡單電路為例重點介紹基本電路特性分析的配置方法、電路特性分析、激勵信號波形設置以及仿真結(jié)果分析，還同時介紹激勵信號波形的設置方法。什么是SPICE？SimulationProgramIntegratedCircuitsEmphasis(集成電路仿真程序)SPICE功能可進行基本直流分析、直流DC掃描、交流小信號AC分析和瞬態(tài)TRAN分析2.1PSPICE仿真的流程SPICE仿真的基本步驟符號比例因子名稱F10-15飛，femtoP10-12皮，picoN10-9
2、納，nanoU10-6微，microMIL25.4×10-6密爾，milM10-3毫，milliK103千，kiloMEG106兆，megaG109吉，gigaT1012太，tera時間：S，秒電流：A，安培電壓：V,伏頻率：Hz,赫茲電阻：?，歐姆電容：F,法拉電感：H,亨利功率：W,瓦特注意單位問題SPICE仿真實例利用SPICE仿真如下電路，體會SPICE流程。新建一個仿真模型仿真模型名稱設定：設置基本分析類型設置其他分析類型設置模擬類型和參數(shù)設置分析參數(shù)設置分析參數(shù)模擬分析計算：執(zhí)行Run子命令，調(diào)用PSpice進行模擬分析計算。模擬結(jié)果數(shù)據(jù)分別存放于DAT和O
3、UT為擴展名的兩種數(shù)據(jù)文件中。存于DAT后綴名文件中的為波形文件，通過PSpice/Probe窗口顯示。該窗口最上面子窗口顯示分析結(jié)果波形；左下子窗口顯示電路模擬分析進程；右下子窗口顯示電路中元器件統(tǒng)計、分析參數(shù)設置等信息。PSpice/Probe顯示窗口（1）功能在直流工作點分析過程中，PSpice將電路中的電容開路，電感短路，對各個信號源取其直流電平值，然后用迭代的方法計算電路的直流偏置狀態(tài)（靜態(tài)工作點）。2.2直流工作點分析完成直流工作點分析后，PSpice將結(jié)果自動存入.out輸出文件中。存入.out文件中的直流工作點分析結(jié)果包括：各節(jié)點電壓，流過各個電壓源的電
4、流，總功耗以及所有非線性受控源和半導體器件的小信號參數(shù)。（2）結(jié)果輸出分析類型設置直流工作點設置2.3直流靈敏度分析（DCSentivity）（1）靈敏度分析的含義靈敏度分析就是定量分析、比較電路特性對每個電路元器件參數(shù)的敏感程度。分析指定的節(jié)點電壓對電路中電阻、獨立電壓源和電流源、電壓和電流控制開關(guān)、二極管、雙極晶體管5類元器件參數(shù)敏感度。靈敏度的定量表示：1）元件靈敏度S指電路特性參數(shù)T對元器件X絕對變化的靈敏度，即為T對X的變化率：S(T,X)=ΔT/ΔX2）相對靈敏度SN指電路特性T對元器件值X相對變化為1%情況下的靈敏度：SN=S(T,X)*X/100分析類型
5、設置節(jié)點電壓參數(shù)名2.4直流傳輸特性分析（1）功能PSpice程序首先計算電路直流工作點并在工作點處對電路進行線性化處理，然后計算出線性化電路的直流小信號增益、輸入電阻和輸出電阻，并將結(jié)果自動存入out文件中。直流傳輸特性分析只涉及輸入信號源和輸出變量兩個參數(shù)。（2）參數(shù)設置直流傳輸特性分析只涉及輸入信號源和輸出變量兩個參數(shù)。BiasPoint設置框中，選中“Calculatesmall-signalDCgain”進行設置。輸入信號源名輸出變量名分析類型設置2.5直流特性掃描分析（DCSweep）（1）功能電路中某一參數(shù)（自變量）在一定范圍內(nèi)變化時，對自變量每一個取值，
6、計算電路的直流偏置特性（輸出變量）。分析過程中，電容開路，電感短路，各個信號源取直流電平值，邏輯器件延時取0，其單元激勵源取t＝0時的值。1）自變量設置a.自變量類型設置b.自變量名確定c.掃描變化方式和取值Liner（線形變化）：Start（起始值）、End（終止值）、Increment（步長）Octave（按倍數(shù)）Decade（按數(shù)量級）ValueList（自變量所有取值）2）參變量設置（2）DC分析的參數(shù)設置Start>0、End、Points（點數(shù)）Logarithmic：（對數(shù)變化）自變量類型自變量參數(shù)掃瞄方式自變量名自變量取值分析類型設置（3）分析結(jié)果的輸出
7、DC分析結(jié)果自動存入以DAT為擴展名數(shù)據(jù)文件中，調(diào)用波形顯示和分析模塊Probe，觀察不同輸出量的波形情況。2.6交流小信號頻率特性分析(ACSweep)（1）功能計算電路的交流小信號頻率響應特性。計算電路直流工作點后，對電路中各個非線性元件作線性化處理得到線性化的交流小信號等效電路。使電路中交流信號源的頻率在一定范圍內(nèi)變化并用交流小信號等效電路計算電路輸出交流信號的變化，又稱AC分析。（2）頻率參數(shù)設置同DCSweep參數(shù)設置。（3）輸出變量的確定AC分析結(jié)果自動存入PROBE數(shù)據(jù)文件。調(diào)用Probe模塊，可觀察不同節(jié)點處的交流頻率響應
