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OrCAD_PSpice简明教程PSPICE简明教程宾西法尼亚⼤学电⽓与系统⼯程系University of PennsylvaniaDepartment of Electrical and Systems Engineering编译：陈拓2009年8⽉4⽇原⽂作者：Jan Van der Spiegel, ?2006 jan_at_/doc/92ba9b2de2bd960590c67752.html Updated March 19, 2006⽬录1. 介绍2. 带OrCAD Capture的Pspice⽤法2.1 第⼀步：在Capture 中创建电路2.2 第⼆步：指定分析和仿真类型偏置或直流分析（BIAS or DC analysis）直流扫描仿真（DC Sweep simulation）2.3 第三步：显⽰仿真结果2.4 其他分析类型：2.4.1瞬态分析（Transient Analysis）2.4.2 交流扫描分析（AC Sweep Analysis）3. 附加的使⽤Pspice电路的例⼦3.1变压器电路3.2 使⽤理想运算放⼤器的滤波器交流扫描（滤波器电路)3.3 使⽤实际运算放⼤器的滤波器交流扫描（滤波器电路)3.4 整流电路（峰值检波器）和参量扫描的使⽤3.4.1 峰值检波器仿真（Peak Detector simulation）3.4.2 参量扫描（Parametric Sweep）3.5 AM 调制信号3.6 中⼼抽头变压器4. 添加和创建库：模型和元件符号⽂件4.1 使⽤和添加⼚商库4.2 从⼀个已经存在的Pspice模型⽂件创建Pspice符号4.3 创建你⾃⼰的Pspice模型⽂件和符号元件参考书⽬1. 介绍是⼀种强⼤的通⽤模拟混合模式电路仿真器，可以⽤于验证电路设计并且预知 SPICE电路的⾏为，这对于集成电路特别重要，1975年SPICE最初在加州⼤学伯克利分校被开发时也是基于这个原因，正如同它的名字所暗⽰的那样：S imulation P rogram for I ntegrated C ircuits E mphasis.PSpice 是⼀个PC版的SPICE（Personal-SPICE），可以从属于Cadence设计系统公司的OrCAD公司获得。
电路原理仿真练习OrCAD/PSpice软件使用方法简介一、直流电阻电路的仿真直流仿真包括直流工作点(bias point)、直流扫描(DC sweep)和灵敏度(sensitivity)分析。
以OrCAD Demo 9.0为例，仿真步骤如下：1．运行Capture CIS Demo。
2．创建新项目(Project)。
执行File\New\Project，出现“New Project”对话框。
在“Name”处输入设计项目名称；中间的四个选项中点击选中“Analog or Mixed-Signal Ciecuit”；在“Location”处指定项目有关文件所放路径；点击Ok，出现“Analog Mixed-Mode Project Wizard”对话框。
3．添加元件库。
在2中出现的对话框中，用鼠标左键双击左边方框中要用到的元件库名（或先用鼠标选中元件库名，再按Add），则该元件库名出现在右边方框内；按完成按钮。
即出现电路图绘制窗口Schematic。
4．放置元件。
点击Place\Part，出现“Place Part”对话框；在“Libraries”下面方框中选择所要用的元件库。
R, L, C元件及受控源在Analog库中，独立源在Source 库中。
独立电压源元件以V开头，独立电流源元件以I开头，例VDC表示直流电压源，IAC表示交流电流源等。
在Libraries上面的方框中选中元件，按OK，元件就会出现在绘图窗口，按鼠标左键即可将元件放置在所需位置。
若还需再加该种元件，则可再按鼠标左键放置即可。
若要结束该种元件的放置，则按鼠标右键，选“End Mode”。
其它元件可按同样方法绘制。
激活元件按鼠标右键选“rotate”可改变元件方向。
5．设置元件参数。
每个电路元件均有默认值，元件放置后可根据要仿真的的电路设置其参数。
像RLC元件和直流电源，可直接用鼠标点击元件一侧的元件值，在对话框中输入元件值即可。
OrCAD 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1、PSpice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。
瞬态分析：在给定输入激励信号作用下，计算电路输出端的瞬态响应。
基本工作点分析：计算电路的直流偏置状态。
PSpice中的模型和模型参数库一．PSpice中的模型参数库二．模型描述格式半导体器件模型描述格式子电路模型描述格式三．以已有模型为基础新建模型描述四．为实际元器件提取模型参数、建立模型描述3．模型类别（按照建模方式划分）(1) 元器件物理模型(2) 子电路宏模型(3) 黑匣子宏模型4. 目前研究的问题(1) 提高模型精度。
(2) 建立新器件的模型。
(3) 提高模型参数提取精度。
5．PSpice中的模型参数库(1) PSpice软件数据库中提供有三万多个元器件的模型参数；分别存放在一百多个模型参数库文件（扩展名为LIB）；一．PSpice中的模型参数库5．PSpice中的模型参数库(1) PSpice软件数据库中提供有三万多个元器件的模型参数；分别存放在一百多个模型参数库文件（扩展名为LIB）；每个模型参数库文件都对应有一个元器件符号库文件(以OLB为扩展名)，存放不同元器件的符号图。
一．PSpice中的模型参数库5．PSpice中的模型参数库(1) PSpice软件数据库中提供有三万多个元器件的模型参数；分别存放在一百多个模型参数库文件（扩展名为LIB）；每个模型参数库文件都对应有一个元器件符号库文件(以OLB为扩展名)，存放不同元器件的符号图。
注意：这两类库文件存放的子目录不相同。
元器件符号库文件所在的路径元器件模型参数库文件所在的路径注意：只有上述库文件中的元器件符号才配置有模型参数一．PSpice中的模型参数库5．PSpice中的模型参数库(1) PSpice软件数据库中提供有三万多个元器件的模型参数；分别存放在一百多个模型参数库文件（扩展名为LIB）；每个模型参数库文件都对应有一个元器件符号库文件(以OLB为扩展名)，存放不同元器件的符号图。
注意：这两类库文件存放的子目录不相同。
(2) 用户绘制电路图时实际调用的是元器件符号库中的元器件符号图。
调用PSpice进行模拟仿真时软件自动从对应的模型参数库中调用相应的模型参数。
OrCAD 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分析过程二、绘制原理图原理图的具体绘制方法差不多在Capture中讲过了，下面要紧讲一下在使用PSpice时绘制原理图应该注意的地点。
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，能够直接调用。
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、电源两端不同意短路，不同意仅由电源和电感组成回路，也不同意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1、PSpice能够仿确实类型在OrCAD PSpice中，能够分析的类型有以下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。
瞬态分析：在给定输入激励信号作用下，计算电路输出端的瞬态响应。
差不多工作点分析：计算电路的直流偏置状态。
附件A、三极管的Pspice模型参数.Model <model name> NPN(PNP、LPNP) [model parameters]
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附件B、PSpice Goal Function
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附件C
Modeling voltage-controlled and temperature-dependent resistors
Analog Behavioral Modeling (ABM) can be used to model a nonlinear resistor through use of Ohm抯 law and tables and expressions which describe resistance. Here are some examples.
Voltage-controlled resistor
If a Resistance vs. Voltage curve is available, a look-up table can be used in the ABM expression. This table contains (Voltage, Resistance) pairs picked from points on the curve. The voltage input is nonlinearly mapped from the voltage values in the table to the resistance values. Linear interpolation is used between table values.
Let抯 say that points picked from a Resistance vs. Voltage curve are:
Voltage Resistance
The ABM expression for this is shown in Figure 1.
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Figure 1 - Voltage controlled resistor using look-up table
Temperature-dependent resistor
A temperature-dependent resistor (or thermistor) can be modeled with a look-up table, or an expression can be used to describe how the resistance varies with temperature. The denominator in the expression in Figure 2 is used to describe common thermistors. The TEMP variable in the expression is the simulation temperature, in Celsius. This is then converted to Kelvin by adding 273.15. This step is necessary to avoid a divide by zero problem in the denominator, when T=0 C.
NOTE: TEMP can only be used in ABM expressions (E, G devices).
Figure 3 shows the results of a DC sweep of temperature from -40 to 60 C. The y-axis shows the resistance or V(I1:-)/1A.
Figure 2 - Temperature controlled resistor
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Figure 3 - PSpice plot of Resistance vs. Temperature (current=1A)
Variable Q RLC network
In most circuits the value of a resistor is fixed during a simulation. While the value can be made to change for a set of simulations by using a Parametric Sweep to move through a fixed sequence of values, a voltage-controlled resistor can be made to change dynamically during a simulation. This is illustrated by the circuit shown in Figure 5, which employs a voltage-controlled resistor.
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Figure 4 - Parameter sweep of control voltage
This circuit employs an external reference component that is sensed. The output impedance equals the value of the control voltage times the reference. Here, we will use Rref, a 50 ohm resistor as our reference. As a result, the output impedance is seen by the circuit as a floating resistor equal to the value of V(Control) times the resistance value of Rref. In our circuit, the control voltage value is stepped from 0.5 volt to 2 volts in 0.5 volt steps, therefore, the resistance between nodes 3 and 0 varies from 25 ohms to 100 ohms in 25 ohm-steps.
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Figure 5 - Variable Q RLC circuit
A transient analysis of this circuit using a 0.5 ms wide pulse will show how the ringing differs as the Q is varied.
Using Probe, we can observe how the ringing varies as the resistance changes. Figure 6 shows the input pulse and the voltage across the capacitor C1. Comparing the four output waveforms, we can see the most pronounced ringing occurs when the resistor has the lowest value and the Q is greatest. Any signal source can be used to drive the voltage-controlled resistance. If we had used a sinusoidal control source instead of a staircase, the resistance would have varied dynamically during the simulation.
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Figure 6 - Output waveforms of variable Q RLC circuit
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