orcad軟件的電路仿真

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1、OrCAD/PSpice9的電路仿真方法1、概述1.1PSpice軟件PSpice是一個(gè)電路通用分析程序，是EDA中的重要組成部分，它的主要任務(wù)是對(duì)電路進(jìn)行模擬和仿真。該軟件的前身是SPICE（SimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis），由美國(guó)加州大學(xué)伯克萊分校于1972年研制。1975年推出正式實(shí)用化版本SPICE2G，1988年被定為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。1984年Microsim公司推出了基于SPICE的微機(jī)版本PSpice（Personal-SPICE），此后各種版本的SPICE不斷問(wèn)世，功能也越來(lái)越強(qiáng)。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，隨著計(jì)算機(jī)軟

2、件的飛速發(fā)展，特別是Windows操作系統(tǒng)的廣泛流行，PSpice又出現(xiàn)了可在Windows環(huán)境下運(yùn)行的5.1、6.1、6.2、8.0等版本，也稱為窗口版，采用圖形輸入方式，操作界面更加直觀，分析功能更強(qiáng)，元器件參數(shù)庫(kù)及宏模型庫(kù)也更加豐富。1998年1月，著名的EDA公司OrCAD公司與開(kāi)發(fā)PSpice軟件的Microsim公司實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，于1998年11月推出了最新版本OrCAD/PSpice9。為了迅速推廣普及OrCAD/PSpice9軟件，OrCAD公司提供了一張?jiān)囉霉獗POrCAD/PSpice9Demo，它與商業(yè)版是完全一致的，不同之處只是在元器件上受到一定的限制，因此又被稱為

3、普及版。本章將以普及版為例簡(jiǎn)要介紹OrCAD/PSpice9的功能及使用方法。本書中所有的虛擬實(shí)驗(yàn)都是用OrCAD/PSpice9Demo完成的，所引用的屏幕畫面也都是出自于OrCAD/PSpice9Demo軟件。1.2OrCAD/PSpice9可支持的元器件類型OrCAD/PSpice9可模擬以下6類常用的電路元器件：·基本無(wú)源元件，如電阻、電容、電感、傳輸線等?！こＳ玫陌雽?dǎo)體器件，如二極管、雙極晶體管、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管、MOS管等。·獨(dú)立電壓源和獨(dú)立電流源。·各種受控電壓源、受控電流源和受控開(kāi)關(guān)?！せ緮?shù)字電路單元，如門電路、傳輸門、觸發(fā)器、可編程邏輯陣列等?！こＳ脝卧娐?，如運(yùn)算放大器、

4、555定時(shí)器等。在這里集成電路可作為一個(gè)單元電路整體出現(xiàn)在電路中，而不必考慮該單元電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。表2.1.1列出了OrCAD/PSpice9可支持的元器件類別及其字母代號(hào)。特別注意表中的字母代號(hào)是OrCAD/PSpice9為不同類別的元器件所規(guī)定的代號(hào)，在畫電路圖時(shí)元器件編號(hào)的第一個(gè)字母必須按表中規(guī)定，否則出錯(cuò)。1.3OrCAD/PSpice9可分析的電路特性O(shè)rCAD/PSpice9可分析的電路特性有6類15種：·直流分析，包括靜態(tài)工作點(diǎn)（BiasPointDetail）、直流靈敏度（DCSensitivity）、直流傳輸特性（TF：TransferFunction）、直流特性掃描（D

5、CSweep）分析?！そ涣鞣治?，包括頻率特性（ACSweep）、噪聲特性（Noise）分析?！に矐B(tài)分析，包括瞬態(tài)響應(yīng)分析（TransientAnalysis）、傅里葉分析（FourierAnalysis）?！?shù)掃描，包括溫度特性分析（TemperatureAnalysis）、參數(shù)掃描分析（ParametricAnalysis）?！そy(tǒng)計(jì)分析，包括蒙托卡諾分析（MC：MonteCarlo）、最壞情況分析（WC：WorstCase）?！み壿嬆M，包括邏輯模擬（DigitalSimulation）、數(shù)/?；旌夏M（MixedA/DSimulation）、最壞情況時(shí)序分析（Worst-Caseti

6、mingAnalysis）。表2.1.1OrCAD/PSpice9可支持的元器件類別及其字母代號(hào)（按字母順序）字母代號(hào)元器件類別字母代號(hào)元器件類別BCaAs場(chǎng)效應(yīng)晶體管N數(shù)字輸入C電容O數(shù)字輸出D二極管Q雙極晶體管E壓控電壓源R電阻F流控電流源S電壓控制開(kāi)關(guān)G壓控電流源T傳輸線H流控電壓源U數(shù)字電路單元I獨(dú)立電流源USTIM數(shù)字電路激勵(lì)信號(hào)源J結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管（JFET）V獨(dú)立電壓源K互感（磁芯）、傳輸線耦合W電流控制開(kāi)關(guān)L電感X單元子電路調(diào)用MMOS場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET）Z絕緣柵雙極晶體管（IGBT）1.4OrCAD/PSpice9中的單位和數(shù)字Pspice中采用的是實(shí)用工程單位制，如電壓

7、用伏（V）、電流用安培（A）、電阻用歐姆（Ω）、功率用瓦特（W）等。在運(yùn)行中，Pspice會(huì)根據(jù)具體對(duì)象自動(dòng)確定其單位。用戶在輸入數(shù)據(jù)時(shí)，代表單位的字母可以省去。例如給電壓源賦值時(shí)，鍵入12和12V意思一樣。Pspice中的數(shù)字采用科學(xué)表示方式，即可以使用整數(shù)、小數(shù)和以10為底的指數(shù)。用指數(shù)表示時(shí)，底數(shù)10用字母E來(lái)表示。對(duì)于比較大或比較小的數(shù)字，還可采用10種比例因子，如表2.1.2所示。例如1000、1E3和1K都表