orcad电路图绘制与模拟电路分析
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目录应用软件介绍. (2)实习意义. (3)实习内容. (3)电路图的绘制技巧 (3)习题: (3)电路特性分析 (5)偏点电压分析(Bias Point Detail) (5)直流扫描分析 (DC SWEEP) (5)交流扫描分析( AC SWEEP ) (6)瞬态分析( Transient Analysis ) (7)噪声分析( Noise Analysis ) (8)温度分析( Temperature Analysis ) (10)电路分析例题 (13)电路习题 (15)常用的半导体元件 (18)整流二极管 (18)稳压二极管 (19)双极型二极管 (20)BIT 基本共极放大电路静态工作点的设置 (21)课后习题 (22)实习体会. (24)应用软件介绍OrCAD/PSpice 软件(前身SPICE)主要功能及特点:1. 不仅可以对模拟电路进行直流、交流、瞬态等基本电路特性分析,而且可进行噪声分析、温度分析、优化设计等复杂的电路特性分析。
2. 不仅可以对模拟电路进行计算机辅助分析,而且可对数字电路、数/模混合电路进行计算机模拟。
3. 科研再WINDOWS境下,以人机交互方式运行。
绘制好电路图以后,即可直接进行电路模拟,无需用户编制繁杂的输入文件。
再模拟过程中,可以随时分析观察模拟结果,从电路图上修改设计。
4.OrCAD软件集成了电路原理图绘制、印制电路板设计、数字/模拟电路仿真、可编程逻辑器建设计等等功能,它的元器件库也是所有EDA软件中最丰富的,再世界上它一只是EDA软件的首选。
OrCAD软件系统中主要包括:OrCAD/Capture CIS(电路图设计);OrCAD/PSpice A/D (数/ 模混合模拟);OrCAD/Layout Plus(PCB 设计)等,其中每一部分可以根据需要单独使用,也可以共同组成完整的EDA系统。
OrCAD软件系统的几个主要软件的功能和特点:OrCAD/Capture:它是OrCAD软件包中的共用软件,也是其他两个软件的基础。
竭诚为您提供优质文档/双击可除orcad实验报告篇一:orcad实验报告一成绩电路计算机辅助设计实验报告实验名称电路原理图的绘制实验班级电子xx姓名xx学号(后两位)xx指导教师xx实验日期20XX年11月10日实验一电路原理图的绘制一、目的:熟悉在orcAD中的功能及画图操作步骤二、实验内容:1.画出电路图(Vcc位于place/power/capsym.olb0位于place/ground/source.olb下,ouT是place/netalias)1.orcADcapture、orcADpspice、orcADLayout的功能是?答:orcADcpture用于原理电路图设计;orcADpspice用于电路模拟仿真;orcADlayout用于印制板电路设计2.说明电路设计流程与画电路图的步骤。
答:电路设计流程:①用orcADcpturecIs软件②新建设计项目③配置元器件符号库④进入设计项目管理窗口⑤启动电路图编辑器⑥绘制电路图⑦电路图的后处理和结果保存。
画图步骤:①调用pageeditor②绘制电路图③修改电路图④电路图的后处理和结果输出。
3.在orcADcapture电路编辑环境中,如何加载元件库?答:在orcADcpture电路编辑环境中,选中library目录后,单击鼠标右键,屏幕上鼠标处弹出AddFile快捷菜单,单击AddFile弹出AddFiletoprojectFolder对话框,在c:\cadence\psD_14.2\tools\capture\library目录下选择所需要的图形符号库文件添加到项目中。
4.在orcADcapture电路编辑环境中,如何取用元件?答:在orcADcpture电路编辑环境中,完成所需符号库添加后,单击某一库名称,该库中的元器件符号将按字母顺序列在其上方的元器件符号列表框中。
然后通过元器件符号列表框右侧的滚动条查找元器件名称或在part文本框中键入欲查找的元器件符号名称。
基于OrCAD/PSpice的二阶动态电路的计算机仿真分析摘要:关键词:OrCAD/PSpice;二阶动态电路;仿真分析引言OrCA D/PSpice是EDA套装软件,专门供设计电路图及相关图表,设计印刷电路板所用的印刷图,及电路的模拟之用。
它不仅可以对模拟电路、数字电路、数/模混合电路等进行直流、交流、瞬态、Fourier、参数扫描等基本电路特性的分析,而且可以进行蒙托卡诺(Monte Carlo)统计分析,最坏情况(Worst Case)分析、优化设计等复杂的电路特性分析。
它不需要人工列写复杂的方程和编写计算机程序,采用图形化和程序化相结合的操作模式。
在电路绘制程序Capture环境下绘制电路图,设置仿真分析类型及相应的分析参数,在Pspice环境下执行仿真,仿真结果可以从相应的文本文件输出,也可以从其波形模块Probe窗口输出。
在实验室中二阶电路的搭建和参数修改受时间和器件的制约。
在收集和分析实验数据时需要进行人工大量的数学运算,对电路特性的定量定性分析有不便之处。
无法从微观的角度深度分析,对电路特性的理解不够深刻。
以OrCAD为研究平台,通过电子器件模型仿真得到的电路形,具有直观性强,交互性好。
对电路特性的理解时常常要从微秒级、毫秒级和秒级等不同时间尺度入手,实验参数较多,且电压、电流和功率的等级差别较大等等,仿真分析却不受设备仪器的限制。
二阶电路理论分析二阶电路的零状态响应图 R 、L 、C 串联电路图表所示R 、L 、C 串联电路是典型的二阶电路。
其电路方程为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧======++-++-+C I C i C i dtdu U u u u u dt du RC dt u d LC L L c c c s c cc 002)0()0()0()0()0(2电路的零状态响应只与电路的参数有关,对应不同的电路参数,其响应有不同的特点:当R >C L2时,零状态响应中的电压、电流具有非周期的特点,称为过阻尼状态。
物理仿真中的电路模拟和分析电路模拟和分析在物理仿真中扮演着重要的角色。
通过使用仿真软件和工具,我们可以模拟和分析各种电路的行为和性能,从而帮助我们更好地理解和设计电路。
一、电路模拟电路模拟是通过计算机技术来模拟真实世界中的电路行为。
仿真软件可以模拟电路中各个元件之间的物理相互作用,如电压、电流、电阻等,以及元件之间的连接方式和组合。
通过对电路进行仿真,我们可以观察和分析电路在不同输入条件下的输出结果,从而预测电路的性能和行为。
在电路模拟中,常用的仿真软件包括SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)、Multisim、OrCAD等。
这些软件提供了丰富的电路元件库和仿真功能,能够帮助我们更好地设计、测试和优化电路。
二、电路分析电路分析是指通过数学和物理方法来分析电路的特性和行为。
通过分析电路,我们可以计算出电路中各个元件的电压、电流、功率等参数,以及电路的频率响应、稳态行为等特性。
电路分析常用的方法包括基本电路定律(如欧姆定律、基尔霍夫定律等)、理想元件模型、网络理论、复数分析等。
电路分析可以帮助我们理解电路的工作原理,找出电路中可能存在的问题,并优化电路的性能。
通过分析电路,我们可以利用数学模型来预测和验证电路的行为,从而减少实验中的时间和成本。
三、物理仿真中的应用与优势物理仿真中的电路模拟和分析具有广泛的应用和众多的优势。
首先,电路模拟和分析可以帮助电路设计师高效地设计和测试电路,减少实验的时间和成本。
其次,电路模拟和分析可以帮助我们更好地理解和掌握电路的工作原理,优化电路的性能,提高电路的稳定性和可靠性。
此外,电路模拟和分析还可以应用于电子产品的开发和测试过程中。
通过仿真和分析,我们可以评估电子产品在不同工作条件下的性能和稳定性,预测和解决潜在的问题,提高产品的市场竞争力。
综上所述,电路模拟和分析在物理仿真中扮演着重要的角色。
OrCAD/PSpice9的电路仿真方法1、概 述1.1 PSpice 软件P S p i c e是一个电路通用分析程序,是E D A中的重要组成部分,它的主要任务是对电路进行模拟和仿真。
该软件的前身是S P I C E(S i m u l a t i o n P r o g r a m w i t h I n t e g r a t e d C i r c u i t E m p h a s i s),由美国加州大学伯克莱分校于1972年研制。
1975年推出正式实用化版本S P I C E2G,1988年被定为美国国家标准。
1984年M i c r o s i m公司推出了基于S P I C E的微机版本P S p i c e (P e r s o n a l-S P I C E),此后各种版本的S P I C E不断问世,功能也越来越强。
进入20世纪90年代,随着计算机软件的飞速发展,特别是W i n d o w s操作系统的广泛流行,P S p i c e又出现了可在W i n d o w s环境下运行的5.1、6.1、6.2、8.0等版本,也称为窗口版,采用图形输入方式,操作界面更加直观,分析功能更强,元器件参数库及宏模型库也更加丰富。
1998年1月,著名的E D A公司O r C A D公司与开发P S p i c e软件的M i c r o s i m公司实现了强强联合,于1998年11月推出了最新版本O r C A D/P S p i c e9。
为了迅速推广普及O r C A D/P S p i c e9软件,O r C A D公司提供了一张试用光盘O r C A D/P S p i c e 9D e m o, 它与商业版是完全一致的,不同之处只是在元器件上受到一定的限制,因此又被称为普及版。
本章将以普及版为例简要介绍O r C A D/P S p i c e9的功能及使用方法。
本书中所有的虚拟实验都是用O r C A D/P S p i c e9D e m o完成的,所引用的屏幕画面也都是出自于O r C A D/P S p i c e 9D e m o软件。
在O r CAD/PSpice 9.2平台上电子电路设计与仿真Pspice实践练习一:设计与仿真一个单级共射放大电路(提供的参考电路如图一所示)。
要求:放大电路有合适静态工作点、电压放大倍数30左右、输入阻抗大于1KΩ、输出阻抗小于5.1KΩ及通频带大于1MHZ 。
请参照下列方法及步骤,自学完成Pspice实践练习一。
一、启动Pspice9.2 →Capture →在主页下创建一个工程项目exa1。
⒈选File/New/ Project⒉建立一个子目录→Create Dir (键入e:\zhu),并双击、打开子目录;⒊选中●Analog or Mixed- Signal Circuit OK!⒋键入工程项目名exa1;⒌在设计项目创建方式选择对话下,选中●Create a blank pro OK!⒍画一直线,将建立空白的图形文件(exa1.sch)存盘。
二、画电路图(以单级共射放大电路为例,电路如图一所示)⒈打开库浏览器选择菜单Place/Part → Add Library提取:三极管Q2N2222(bipolar库)、电阻R、电容C(analog库)、电源VDC(source库)、模拟地0/Source、信号源VSIN。
⒉移动元、器件。
鼠标选中元、器件并单击(元、器件符号变为红色),然后压住鼠标左键拖到合适位置,放开鼠标左键即可。
⒊删除某一元、器件。
鼠标选中该元、器件并单击(元、器件符号变为红色),选择菜单Edit/delete 。
⒋翻转或旋转某一元、器件符号。
鼠标选中该元、器件并单击(元、器件符号变为红色),可按键Ctrl +R 即可。
⒌画电路连线选择菜单中Place/wire,此时将鼠标箭头变成为一支笔(自己体会)。
⒍为了突出输出端,需要键入标注Vo 字符,选择菜单Place/Net Alias → Vo OK!三、修改元、器件的标号和参数⒈.用鼠标箭头双击该元件符号(R 或C),此时出现修改框,即可进入标号和参数的设置。
OrCAD仿真与仿真模块库介绍PSpice A/D9.1个别时候可能会出现异常现象,例如:某⼀步后,突然电路图的电源极性被⾃动改变了!造成直流电压和直流电流不正常,输出⽆波形。
所以应该趁正常的时候做好备份是明智的。
PSpice A/D9.1没有提供变压器仿真,但是可以⽤⼀个磁芯和3只电感来模拟。
PSpice A/D9.2提供了变压器仿真库模块。
默认环境温度是27℃。
电阻的单位是:(Ω)(默认),K(Ω),MEG(MΩ);允许使⽤4R7、4K7的标注⽅法;但是,0.1Ω不能标成容易混淆的R1,也不⽀持4M7或4MEG7的⽤法电容的单位是:p ,n(千p),u (微法) <没有默认单位,否则可能不正常!>电感的单位是:uH,mH,H频率的单位是:Hz(默认),K(Hz),MEG(Hz),G(Hz)电平的单位是:uV,mV,V(默认)时间的单位是:nS,uS,mS,S零件的任何数值不能为“0”。
不允许电解电容器背对背连接。
允许电阻数值后⾯加/3W,电容后⾯加/50或/50V等标⽰。
*.DSN是设计管理⽂件;*.opj是电路图⽂件;(这两个⽂件是最重要的源⽂件) *.olb是电路图库⽂件;*.net是⽹络表⽂件;*.ALS是与⽹络表同时⽣成的⽂件;频响曲线不能确定最⼤输出幅度,因为它可以随输⼊信号⽆限制的增加,甚⾄远远超过电源电压!这是Pspice9.1的bug。
⽤点频看波形,可以确定最⼤正弦输出电平,亦即限幅电平,可以看出:当输出接近电源幅度时,波形就限幅了。
在仿真刚开始的时候,Netlist会检查电路是否合乎要求,它不允许三极管管脚悬空。
PSpice9.1只能在瞬态⽅式的正弦信号对⼆极管钳位仿真,对交流信号的频响⽅式⽆效。
电流探头只能放在各零件的红脚连接点上,⽽不能放到连接线上。
电压探头则全可以。
电位差探头,应该成对放置,先放的是正电位,后放的是负电位。
要仿真,必须使⽤Pspice下的库模块,⽽不能⽤⼀般的库模块,先画仿真的电路图:1.进⼊OrCAD Capture CIS窗⼝;2.点击菜单的File---New---Project,出New Project窗⼝,在“Name”空⽩栏中填⼊欲⽤的电路图名,在“Create New Project Using”窗⼝选中“Analog or Mixed A/D”,在“Location”空⽩栏填⼊或通过“Browse”,确定存放设计⽂件的⽂件夹。
电路图绘制软件有哪些1. 概述在电子电路设计和工程中,电路图的绘制是一个重要的环节,它可以帮助工程师更好地理解和分析电路的结构和功能。
随着计算机技术的发展,出现了许多电路图绘制软件,它们提供了方便快捷的绘制工具和丰富的元件库,帮助工程师轻松地创建电路图。
本文将介绍几个主流的电路图绘制软件,帮助用户在选择合适的软件时做出明智的决策。
2. OrCADOrCADOrCADOrCAD是一款功能强大的电路图绘制软件,它提供了丰富的绘制工具和元件库,支持标准和自定义元件的添加。
OrCAD 还具备仿真功能,可以模拟电路的工作情况,帮助工程师评估电路性能。
此外,OrCAD还支持与其他PCB设计软件的集成,提供全方位的设计方案。
OrCAD可用于各种电子电路设计任务,从简单的数字电路到复杂的模拟电路,都能很好地满足工程师的需求。
3. Altium DesignerAltium DesignerAltium DesignerAltium Designer是一款全面的电子设计自动化软件,它不仅包含了电路图绘制工具,还集成了PCB设计、仿真、布线等多种功能。
Altium Designer的电路图绘制工具简单易用,支持大多数主流元件库,用户可以根据需要自定义元件。
Altium Designer还提供了强大的设计规则检查功能,帮助用户排除设计错误,并确保电路的正确性和稳定性。
4. CircuitMakerCircuitMakerCircuitMakerCircuitMaker是一款免费的电路图绘制软件,它基于Altium Designer开发,提供了类似的功能和用户界面。
CircuitMaker拥有庞大的元件库,并且允许用户自行创建和分享元件。
它还支持多人协作,用户可以与团队成员共享和编辑电路图。
CircuitMaker的设计导航和项目管理功能使得工程师能够快速定位和修改设计文件。
5. ProteusProteusProteusProteus是一款流行的电路图和仿真软件,它具备友好的用户界面和庞大的元件库,支持常见的电子元素和元件。
Orcad PSpiceOrCAD PSpice培训教材培训目标:熟悉PSpice的仿真功能,熟练掌握各种仿真参数的设置方法,综合观测并分析仿真结果,熟练输出分析结果,能够综合运用各种仿真对电路进行分析,学会修改模型参数。
一、 PSpice分析过程设置仿真参数绘制原理图运行仿真观测并分析仿真结果二、绘制原理图原理图的具体绘制方法已经在Capture中讲过了,下面主要讲一下在使用PSpice时绘制原理图应该注意的地方。
1、新建Project时应选择Analog or Mixed-signal Circuit2、调用的器件必须有PSpice模型首先,调用OrCAD软件本身提供的模型库,这些库文件存储的路径为Capture\Library\pspice,此路径中的所有器件都有提供PSpice模型,可以直接调用。
其次,若使用自己的器件,必须保证*.olb、*.lib两个文件同时存在,而且器件属性中必须包含PSpice Template属性。
3、原理图中至少必须有一条网络名称为0,即接地。
4、必须有激励源。
原理图中的端口符号并不具有电源特性,所有的激励源都存储在Source和SourceTM库中。
5、电源两端不允许短路,不允许仅由电源和电感组成回路,也不允许仅由电源和电容组成的割集。
解决方法:电容并联一个大电阻,电感串联一个小电阻。
6、最好不要使用负值电阻、电容和电感,因为他们容易引起不收敛。
三、仿真参数设置2PSpice能够仿真的类型在OrCAD PSpice中,可以分析的类型有以下8种,每一种分析类型的定义如下:直流分析:当电路中某一参数(称为自变量)在一定范围内变化时,对自变量的每一个取值,计算电路的直流偏置特性(称为输出变量)。
交流分析:作用是计算电路的交流小信号频率响应特性。
噪声分析:计算电路中各个器件对选定的输出点产生的噪声等效到选定的输入源(独立的电压或电流源)上。
即计算输入源上的等效输入噪声。
ORCAD作业
电
路
图
绘
制
及
模
拟
电
路
分
析
系别:材料工程系
班级:
姓名:
学号:
电路图绘制与模拟电路分析
一ORCAD简介
ORCAD Capture (以下以Capture代称)是一款基于Windows 操作环境下的电路设计工具。
利用Capture软件,能够实现绘制电路原理图以及为制作PCB和可编程的逻辑设计提供连续性的仿真信息。
二应用
ORCAD是由ORCAD公司于八十年代末推出的EDA软件,它是世界上使用最广的EDA软件,每天都有上百万的电子工程师在使用它,相对于其它EDA软件而言,它的功能也是最强大的,由于ORCAD软件使用了软件狗防盗版,因此在国内它并不普及,知名度也比不上PROTEL,只有少数的电子设计者使用它,它进入国内是在电脑刚开始普及的94年。
三功能
早在工作于DOS环境的ORCAD4.0,它就集成了电路原理图绘制、印制电路板设计、数字电路仿真、可编程逻辑器件设计等功能,而且它的界面友好且直观,它的元器件库也是所有EDA软件中最丰富的,在世界上它一直是EDA软件中的首选。
ORCAD公司在2000年七月与CADENCE公司合并后,更成为世界上最强大的开发EDA软件的公司,它的产品ORCAD 世纪集成版工作于WINDOWS95与WINDOWSNT环境下,集成了电原理图绘制,印制电路板设计、模拟与数字电路混合仿真等功能,它的电路仿真的元器件库更达到了8500个,收入了几乎所有的通用型电子元器件模块,它的强大功能导致了它的售价不菲,在北美地区它的世纪加强版就卖到了$7995
四优点
1、图形化、平面化和层次化设计能力提高了原理图设计效率;
2、与强大的元件信息系统(CIS)高度集成,促进优选器件和已有器件库的重用,可以加快原理图设计进程,降低项目成本;
3、便于查找元件,并与MRP、ERP、PDM数据库实现高度集成;
4、为用户提供超过200万的免费元件库,便于灵活选择设计元件;
5、集中管理物料编号和器件信息;
6、可进行数据流程、封装以及互联的在线设计规则检查;
7、用户可以对元件、连线、网络、引脚和标题框进行灵活的编辑和定义;
8、可以导入和导出所有常用的设计文件格式;
9、宏记录器可用于复杂的原理图编辑和定制过程的录制。
五功能特色
1、原理图编辑器
OrCAD Capture提供层次式电路和平坦式电路两种原理图绘制方式,设计师可以更快、更简捷、更直观地完成原理图设计与绘制。
它提供了一个简单直观的原理图编辑界面,其中包含电路设计中所需的所有功能特征。
对于大规模复杂电路设计,OrCAD Capture支持多页面和层次式的电路设计,让设计师能轻松面对这些复杂电路设计。
此外,在OrCAD Capture原理图绘制过程中,层级式模块电路在电路设计中便于重用,而且端口和引脚可以为顶层模块和底层电路原理图实现动态更新。
2、元件信息系统
元件信息系统(CIS)是OrCAD Capture设计解决方案中最重要的模块。
它与Capture原理图输入技术相结合,能够对元件进行有效管理,让设计师减少查找元件内容和维护元件数据的时间,提高设计效率,减少产品设计成本与生产延时。
CIS与微软的ODBC组件数据库兼容,能够直接调用存储在MRP、ERP、PLM系统以及工程数据库中的元件信息,并且它还
可以让外部源数据与原理图设计数据同步,从而自动生成BOM报表。
CIS还提供强大的报告生成功能。
CIS不会局限于原理图的内容,它还可以引用存在于企业物料库中的丰富信息,让报告生成功能进化到新的层次。
设计师可以使用最新的、全面的、完整的信息生成最新BOM报表。
3、元件调用
元件数据库和部件信息在CIS中可以很方便的进行查询,设计师可以大大减少查找元器件的时间。
元件信息系统(CIS)的内置系统用于创建、跟踪和认证元件,可以使用任意属性组合作为元件搜索条件。
当设计师调用一个元件后,CIS会提取该元件的所有相关技术数据,包含电气、物理、功能、采购以及制造特性,然后在原理图页面上可以对其进行管理。
设计师如果直接从企业数据库(CIS)中添加元件,可以最大限度的减少元件报表和元件清单中的错误,还可以设定部件的行业标准,例如RoHs和WEEE。
4、元件库编辑
元件库编辑可直接从用户界面访问,用户可以在元件库中创建和编辑元件符号库,或者直接从原理图页面对元件符号库进行编辑,不需干扰原理图设计流程。
此外,库元件的创建与编辑,可以直接在原理图界面中进行直观的设计创建,也可以从电子数据表格中直接创建,两种库元件的创建与编辑都很简单直观,可以让设计师节约元件库创建的时间,提高设计效率。
5、在线元件库
元件信息系统(CIS)还具有在线的元件数据库管理环境,可调用在线元件库。
将在线元件库元件信息加载到企业数据库之后,元件的电气、物理、采购以及制造性能,就可以在原理图中进行编辑和管理。
Cadence Active Parts全面集成了在线元件库,设计师可以从在线的200多万中元件中搜索和选择。
对元件调用方式的巨大改进为用户带来了设计灵活性的全新境界。
6、接口功能
OrCAD Capture与OrCAD PCB Editor的高度集成,可以实现原理图与电路板之间的同步交互式布局,使两者始终保持一致。
在发生任何的门互换、引脚互换以及元件名称或值发生改变的时候,PCB都可以反标回注到原理图输入工具。
OrCAD Capture CIS自带一个原理图元件符号库,它具有VHDL模型,EDIF原理图和其它CAD厂商对应的网表接口,即OrCAD Capture CIS提供了大部分CAD工具网表格式,并与之互联。
六电路原理图设计及电路模拟仿真
1. 电路原理图设计
2.电路仿真模拟
调用PSpice对有源带通滤波器电路进行交流分析,并检查结果:交流分析模拟仿真参
数设置如图1所示,分别调出输出电压相位P(V(Vout))和增益DB(V(Vout))随频率变化的曲线交流模拟分析结果,其电路输出波形如图所示。
图1
图1所示的有源带通滤波器电路输出波形基本具备了带通形状的频率特性,但是与优化目标曲线(参考波形)还是有很大的差距,优化目标曲线(参考波形)如图2所示,因此可以在该电路模拟分析的基础上在优化工具中运用曲线拟合法进行优化分析,使输出的实际波形也优化目标的参考波形相吻合。
图2
若要查看实际输出相位的情况,点击P(V(out))所在行的标志列,在上单击右键,
在弹出的快捷菜单中选择View[Run#8]in PSpice,则Probe窗口中显示第8次模拟优化结果P(V(out))波形及其相应的参考波形。
如图3所示。
同理,可以查看增益波形情况,如图4所示。
图3
图4。