PSpice电路设计专题主讲：赵智忠PSpice简介 PSPICE是由SPICE（Simulation Program with Intergrated Circuit Emphasis）发展而来的用于 微机系列的通用电路分析程序。于1972年由美 国加州大学伯克利分校的计算机辅助设计小组 利用FORTRAN语言开发而成，主要用于大规模 集成电路的计算机辅助设计。随着版本的升级 ，PSpice的功能不断完善。有用其pspice AD高 超的电路仿真能力，Microsim公司被 EDA(Electronics Design Automation)领域最负 盛名的公司OrCAD并购，pspice程序因此正式 更名为OrCAD PSpice AD。 PSpice主要包括 5个软件包 ：Schematics 电路模拟器PSpice AD 数据处理器 Model Editor 器件建模工具 Stimulus Editor 产生信号源的工具 Probe 后处理器 PSpice程序的特点：集成度高完整的Probe观测功能完整的仿真功能模块化和层次化设计模拟行为模块具有数字和模拟仿真功能元件库扩充功能 PSpice的仿真分析 PSpice入门 打开新的电路图 单击屏幕的左下方的“开始”，在“程序”选 项上选中“pspice student” 选项，单击 “capture student”，即可打开文件。 在OrCAD环境下，在创建一个全新的绘图 页文件之前，必修先打开一个全新的项目 ，可以单击 或是点击FileNewProject 功能选项调出对话框，如下图。 Create based upon an existing project选 项是指在已存在的电路图的基础上创建电 路图，这里我们可以选下面的选项创建一 个新的电路图.点击“OK”后，这样就进入 了绘图区。 基本操作放置电路元件：选中placepart功能选项或 者点击绘图工具栏上的 按钮，将调出 如下对话框。 例如放置一个电阻R。首先在Libraries栏 内的元件库列表内选好这个元件所在的元 件库文件名，如下图所示就是选择了 ANALOG元件库。这时元件列表会显示出 本元件库内的所有元件名称，可以使用鼠 标在此选择适当的元件，在Part栏内会看 到这个元件的名称，下图就是选中了R元 件，画面右下方会出现这个对应元件的外 观。 当选择好所需要的元件，就可以单击“OK” 按钮，关闭Place Part对话框。绘图页上 会出现一个鼠标光标移动的元件符号，可 以移动鼠标将它放置到希望的位置，然后 单击鼠标左键定位这个元件。要结束元件 的放置过程，可以单击鼠标的右键调出一 个功能菜单，选择End Mode选项就可以 结束元件的放置过程。 对元件的放置位置做一些调整：翻转或旋转元件移动对象拖拽元件删除对象复制剪切元件粘贴元件撤销和还原 改变元件的序号与元件值如果要将默认的元件值修改成希望的元件 值，在显示的元件指上双击鼠标左键，会 出现如下对话框 改变元件序号的方法同上方法 元件间连线首先单击工具栏内的 按钮，然后单击鼠标左 键就会出现一个可以随鼠标光标移动的欲拉线 ，当拖拽虚线到元件的管脚上单击鼠标左键一 次，或者任何时候双击鼠标左键，就会终止这 次连线的功能。 节点的放置例如在一个十字交叉的连线上加上节点，使用电 炉绘制工具栏的 按钮或者是PlaceJunction功 能选项Pspice基本仿真分析 直流工作点分析直流工作点分析是指在用户给定了直流电 源的情况下，分析电路上各个节点电压与 分支电流的数值。例如，对下图电路进行 直流工作点分析。首先绘制电路图，如图。 然后选择PSpiceNew Simulation Profile功能选 项调出New Simulation 对话框，如下图 在对话框中，Name栏用来输入本仿真参 数文件的名称，在此命名为DC1，在 Inherit Form栏内设为none。然后点击 “Greate”按钮，就会调出Simulation Settings-DC1对话框，如下图。 在Analysis type栏中选择Bias point选项， Output File Options负责输出文件的设置 ，暂时不用设置它们。然后单击“确定”。 选择PSpiceRun功能菜单选项启动 PSpice仿真程序，这时调出一个PSpice 窗口仿真结果 直流扫描分析直流扫描分析是指将一个或者两个直流电 源的模型参数作为输入变量，以某一个电 压或电流为输出变量，扫描过一定范围的 数值，分析输出变量随输入变量的变化规 律。下面以下图所示的电路为例，介绍直 流扫描分析的一般步骤。 首先，绘制电路图 设置直流扫描分析参数 存档并启动PSpice 观察与分析输出波形要观察仿真输出波形，首先要设定纵轴变 量，现在选择TraceAdd Traces对话框。 仿真结果交流扫描分析 交流扫描分析主要是将一个或两个交流电 源扫描过一定的频率范围，将电路在直流 工作点附近线性化，然后求出小信号电压 或电流的幅度与相位的频率响应。下面以 下图所示的电路为例，介绍交流扫描分析 的一般步骤。 首先，绘制电路图 设置交流扫描分析参数 存档并启动PSpice仿真 观察并分析仿真波形瞬态分析PSpice可对大信号非线性电子电路进行 瞬态分析，即求电路的时域响应，故称为 时域扫描。它既可以在给定激励信号情况 下，求电路输出的时间响应、延迟特性； 也可以在没有任何激励信号的情况下，仅 依电路存储的能量作用，求得振荡波形、 振荡周期等。电路分析中运用最多、最复 杂，而且计算机资源耗费最高的部分是进 行动态电路的瞬态分析。实验举例运用PSpice软件仿真实现，对数放大器 LOG100对微小电流进行放大，并实现数 据压缩。LOG100工作原理：Vout=Klog（I1/I2）在本实验中 K=1，I2=1微安输入电流I1为脉冲电流，其初始电流为1 微安，脉冲电流为1000微安LOG100对数放大器的原理电路 设置交流扫描分析参数 存档并启动PSpice 观察并分析仿真波形根据LOG100工作原理公式：Vout=Klog（I1/I2） ，放大后的输出电压 Vout应为03伏的脉冲电压。如上图所示，仿真结果表明，放大后的输 出电压Vout为03伏的脉冲电压，这表明 仿真结果与计算结果吻合，仿真实验成功 。本节课到此结束谢谢大家！