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《電力電子電路仿真-MATLAB和PSpice應(yīng)用課件.ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
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(guó)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(jì)算機(jī)輔助分析1984PC機(jī)運(yùn)行軟件Pspice1988美國(guó)國(guó)家國(guó)家工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Pspice5.0及以下版本為DOS版本電路描述語(yǔ)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(diǎn)1、集成性高電路圖的制作,分析設(shè)置,完成仿真與觀測(cè)結(jié)果,印刷電路板設(shè)計(jì)可編程邏輯元件設(shè)計(jì)2
2、、完整的Probe觀測(cè)功能OrCADPSpice提供了一個(gè)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(cè)量的功能,可以測(cè)量出各式各樣基本與衍生的電路特性數(shù)據(jù),必要時(shí),用戶可以讓PSpice顯示出一些由記錄數(shù)據(jù)所衍生出來(lái)的波形數(shù)據(jù),譬如波特圖、相位邊限、遲滯圖、上升時(shí)間等等。3、各種完整的高級(jí)仿真功能除了基本的偏壓點(diǎn)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(jìn)一步的分析工具。4、模塊化和層次化設(shè)計(jì)5、模擬行為模型提供了一個(gè)簡(jiǎn)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(kù)擴(kuò)充功能6.2PSpice的特點(diǎn)6.3PSpice可執(zhí)行的仿真分析基本分析與高級(jí)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(shí)域信號(hào)分析。1.直流分
4、析偏壓點(diǎn)分析(BiasPointDetail)在給定直流電源下,求各節(jié)點(diǎn)電壓與分支電流。在任何分析之前均會(huì)自動(dòng)執(zhí)行一次。直流掃描分析(DCSweep)將一個(gè)或兩個(gè)直流電源、模型參數(shù)或溫度作為橫軸變量,掃描過(guò)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(jì)算在偏壓點(diǎn)數(shù)值改變下,某個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓數(shù)值的變化程度。小信號(hào)直流轉(zhuǎn)移分析(Small--SignalDCTransfer)計(jì)算在偏壓點(diǎn)數(shù)值改變下,小信號(hào)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(yàn)證電路在小信號(hào)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(shí)驗(yàn)室內(nèi)頻率分析儀的地位。交流掃描分析將一個(gè)或二個(gè)交流電源掃描過(guò)一定范圍的頻率,將電路在偏壓點(diǎn)附近線性化,求出小信號(hào)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(hào)中屬于各個(gè)電路噪聲源的比例、輸出信號(hào)的噪聲RMS總合以及等效的輸入噪聲源。3.時(shí)域信號(hào)分析時(shí)域分析主要驗(yàn)證電路在時(shí)域信號(hào)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(gè)時(shí)間點(diǎn)上電路的節(jié)點(diǎn)電壓、分支電流或是數(shù)字狀態(tài),相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)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(gè)輸出信號(hào)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(jí)分析高級(jí)分析包含有以下幾類可多次執(zhí)行(multi-run)的分析項(xiàng)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(gè)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(gè)電路特性值,然后在每個(gè)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(jì)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(lái),只不過(guò)蒙地卡羅分析采取的是隨機(jī)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(shí)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(duì)應(yīng)電路元件的仿真模型以及激勵(lì)源信號(hào)。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(huì)軟件自動(dòng)產(chǎn)生,某些會(huì)由元件庫(kù)送來(lái),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