PSPICE用于开关电源最坏情况分析和蒙地卡罗分析

稳态分量就是时间趋向正无穷，也就是电路稳定时的量。

瞬态分量就是开关打开或闭合后瞬时值当t到无穷时响应趋近于零的那部分响应叫做瞬态响应（瞬态分量）什么叫电路的直流扫描?所谓的“直流扫描”是一种操作的描述，可能就是——“按照预定范围设置电压，检查电路性能”的方式。

PSPICE6.3可执行的主要分析功能如下：1. 直流分析：包括电路的静态工作点分析；直流小信号传递函数值分析；直流扫描分析；直流小信号灵敏度分析。

在进行静态工作点分析时，电路中的电感全部短路，电容全部开路，分析结果包括电路每一节点的电压值和在此工作点下的有源器件模型参数值。

这些结果以文本文件方式输出。

直流小信号传递函数值是电路在直流小信号下的输出变量与输入变量的比值，输入电阻和输出电阻也作为直流解析的一部分被计算出来。

进行此项分析时电路中不能有隔直电容。

分析结果以文本方式输出。

直流扫描分析可作出各种直流转移特性曲线。

输出变量可以是某节点电压或某节点电流，输入变量可以是独立电压源、独立电流源、温度、元器件模型参数和通用（Global）参数（在电路中用户可以自定义的参数）。

直流小信号灵敏度分析是分析电路各元器件参数变化时，对电路特性的影响程度。

灵敏度分析结果以归一化的灵敏度值和相对灵敏度形式给出，并以文本方式输出。

2. 交流小信号分析：包括频率响应分析和噪声分析。

PSPICE进行交流分析前，先计算电路的静态工作点，决定电路中所有非线性器件的交流小信号模型参数，然后在用户所指定的频率范围内对电路进行仿真分析。

频率响应分析能够分析传递函数的幅频响应和相频响应，亦即，可以得到电压增益、电流增益、互阻增益、互导增益、输入阻抗、输出阻抗的频率响应。

分析结果均以曲线方式输出。

PSPICE用于噪声分析时，可计算出每个频率点上的输出噪声电平以及等效的输入噪声电平。

噪声电平都以噪声带宽的平方根进行归一化。

它们的单位是V/Hz1/2。

3. 瞬态分析：即时域分析，包括电路对不同信号的瞬态响应，时域波形经过快速傅里叶变换（FFT）后，可得到频谱图。

PSPICE在模拟电路故障诊断中的应用
PSPICE是一款综合性的电路分析软件，在电路设计、测试和
故障诊断方面被广泛应用。

PSPICE采用基于windows图形用
户界面的交互式操作方式，直观地显示电路中每个部分的电压、电流、功率和波形等参数，帮助工程师们更快、更准确地分析和优化电路。

在模拟电路故障诊断方面，PSPICE有着得天独厚的优势。

它
可以通过仿真电路中的电阻、电容、电感、晶体管和集成电路等元件，确定故障所在的位置和原因。

采用PSPICE进行电路
故障诊断时，需要先将故障电路的原理图导入到PSPICE中，
然后进行仿真分析。

在故障诊断中，如果电路出现了某些异常情况，如电压过高、电流过大、电路不稳定等，就说明电路可能出现了故障。

此时，通过PSPICE可以查看每个元件的电压、电流等参数，判断错
误的产生原因，可以进一步检查可能出现故障的元件，排除故障，保证电路的正常工作。

PSPICE还可以帮助工程师们进行电路参数分析，进一步优化
电路设计。

例如，在电子产品设计过程中，我可以在PSPICE
中对电路进行仿真分析，通过变更元件参数和工作条件，查看电路的性能和工作稳定性，并选择最佳的电路设计方案。

总之，PSPICE在模拟电路故障诊断方面有着广泛的应用，使
得工程师们可以更快速、更方便地检测出电路中的故障，大大提高了工作效率和电路设计的成功率。

PSpice A/D数模仿真技术主要包括以下几类仿真：
1、直流扫描分析（DC Sweep）
电路的某一个参数在一定范围内变化时，电路直流输出特性的分析和计算。

2、交流扫描分析（AC Sweep）
计算电路的交流小信号线性频率响应特性，包括幅频特性和相频特性，以及输入输出阻抗。

3、噪声分析（Noise）
在设定频率上，计算电路指定输出端的等效输出噪声和指定输入端的等效输入噪声电平。

4、直流偏置点分析（Bias Point）
当电路中电感短路，电容断路时，电路静态工作点的计算。

进行交流小信号和瞬态分析之前，系统会自动计算直流偏置点，以确定瞬态分析的初始条件和交流小信号条件下的非线性器件的线性化模型参数。

5、时域/瞬态分析（Transient）
在给定激励下，电路输出的瞬态时域响应的计算，其初始状态可由用户自定义，也可是直流偏置点。

6、蒙特卡洛分析（Monte-Carlo）
根据实际情况确定元件参数分布规律，然后多次重复进行指定电路特性的分析，每次分析时的元件参数都采用随机抽样方式，完成多次分析后进行统计分析，就可以得到电路特性的分散变化规律。

7、最坏情况分析（Worst）
电路中元件处于极限情况时，电路输入输出特性分析，是蒙特卡洛的极限情况。

8、参数扫描分析（Parametric Sweep）
电路中指定元件参数暗规律变化时，电路特性的分析计算。

9、温度分析（Temperature）
在指定温度条件下，分析电路特性。

10、灵敏度分析（Sensitivity）
计算电路中元件参数变化对电路性能的影响。

Pspice教程1 PSPICE软件的简介与使⽤1.1 PSPICE的发展与现状根据实际电路（或系统）建⽴模型，通过对模型的计算机分析、研究和试验以达到研制和开发实际电路（或系统）的⽬的，这⼀过程，称为计算机仿真（Simulation）的⾼效、⾼精度、⾼经济性和⾼可靠性，因此倍受业界喜爱。

在设计或分析各类开关电源时,计算机仿真起了重要的作⽤。

数字仿真⼿段可⽤以检验设计的系统是否满⾜性能要求。

应⽤数字仿真可以减少电路实验的⼯作,与电路实验相⽐,计算机仿真所需时间要少得多,并可以更全⾯、更完整地进⾏,以期改进设计质量。

⽬前流⾏的许多著名软件如PSpice、Icape等，它们各⾃都有其本⾝的特点。

⽽随着Windows的全⾯普及，PSpice推出了Windows版本，⽤户不⽤象DOS版那样输⼊数据⽹表⽂件，⽽是图形化，只需选择相应的元器件的图标代号，然后使⽤线连接就可以⾃动⽣成数据⽹表⽂件，整个过程变得直观简单。

因此它已⼴泛应⽤于电⼒电⼦电路（或系统）的分析中。

⽤于模拟电路仿真的SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）软件于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。

SPICE 的正式实⽤版SPICE 2G在1975年正式推出，但是该程序的运⾏环境⾄少为⼩型机。

1985年，加州⼤学伯克利分校⽤C语⾔对SPICE软件进⾏了改写，1988年SPICE被定为美国国家⼯业标准。

与此同时，各种以SPICE为核⼼的商⽤模拟电路仿真软件，在SPICE的基础上做了⼤量实⽤化⼯作，从⽽使SPICE成为最为流⾏的电⼦电路仿真软件。

PSPICE则是由美国Microsim公司在SPICE 2G版本的基础上升级并⽤于PC 机上的SPICE版本，其中采⽤⾃由格式语⾔的5.0版本⾃80年代以来在我国得到⼴泛应⽤，并且从6.0版本开始引⼊图形界⾯。

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第16 期
PSpice Worst Case 分析
PSpice Worst Case 分析
作用
最坏情况分析与蒙特卡罗分析都属于统计分析，所
不同的是，蒙特卡罗分析是在同一次仿真分析中，参数按指定的统计规律同时发生随机变化；而最坏情况分析则是在最后一次分析时，使各个参数同时按容差范围内各自的最大变化量改变，以得到最坏情况下的电路特性。

设置器件的容差参数
容差设置与monte carlo相同
设置仿真参数。

设置仿真参数
1、容差设置同蒙特卡罗分析步骤
2、设置仿真参数
选择进行最坏情况分析
分析的偏差对象，包含
器件容差和批容差起作用的偏差
器件对象
将每次灵敏度分析的结果保
存入.OUT输出文件
Y Max：找出每个波形与额定运行值的最大差值Max：找出每个波形的最大值
Min：找出每个波形的最小值
Rise_edge：找出第一次超出域值的波形
Fall_edge：找出第一次低于域值的波形
Threshold：设置域值
Evaluate only when the sweep variable is in：定义参数允许的变化范围
Worst-Case direction：设定最坏情况分析的趋向
List model parameter values in the output file：是否在输出文件里列出模型参数的值
Thank You
上海库源电气OrCAD视频培训系列服务电话：4006 535 525 Email：Support@。

几款软件的对比分析1. PSpice 仿真软件简介：PSpice属于元件级仿真软件，模型采用spice通用语言编写，移植性强，常用的信息电子电路，是它最适合的场合。

现在使用较多的是 PSpice 8.0,工作于 Windows 环境,占用硬盘空间60M左右，整个软件由原理图编辑、电路仿真、激励编辑、元器件库编辑、波形图等几个部分组成，使用时是一个整体。

PSpice 的电路元件模型反映实际型号元件的特性，通过对电路方程运算求解，能够仿真电路的细节，特别适合于对电力电子电路中开关暂态过程的描述。

主要功能：（1）复杂的电路特性分析，如：蒙特卡罗分析（2）模拟、数字、数模电路仿真（3）集成度提高缺点：（1）不适用于大功率器件（2）采用变步长算法，导致计算时间的延长（3）仿真的收敛性较差。

2. saber仿真软件简介：被誉为全球最先进的系统仿真软件，也是唯一的多技术、多领域的系统仿真产品，现已成为混合信号、混合技术设计和验证工具的业界标准，可用于电子、电力电子、机电一体化、机械、光电、光学、控制等不同类型系统构成的混合系统仿真，这也是saber的最大特点。

Saber最为混合仿真系统，可以兼容模拟、数学、控制量的混合仿真，便于在不同层面撒谎那个分析和解决问题，其他仿真软件不具备这样的功能。

Saber的仿真真实性很好，从仿真的电路到实际的电路实现，期间参数基本不用修改。

主要功能：（1）原理图输入和仿真（2）数据可视化和分析（3）模型库（4）建模缺点：操作较复杂，原理图仿真常常不收敛导致仿真失败，很占系统资源，环路扫频耗时太长（以几十分钟计）3. PLECS仿真系统简介：被全球众多知名公司的研发工程师誉为“全球最专业的系统级电力电子电路仿真系统”，也是一个用于电路和控制结合的多功能仿真软件，尤其适用于电力电子和传动系统。

PLECS独立版本已于2010年开发，自此PLECS脱离MATLAB/Simulink。

PLECS独立版具有控制元件库和电路元件库，采用优化的解析方法，仿真速度更快，比PLECS嵌套版本快2.5倍。

第11章+最坏情况分析和蒙特卡洛分析第11章最坏情况分析和蒙特卡洛分析11.1 最坏情况分析（.Wcase）最坏情况（Worst Case）是指电路中的元件参数在其容差域边界点上取某种组合时所引起的电路性能的最大偏差。

最坏情况分析（Worst Case Analysis）就是在给定电路元器件参数容差的情况下，估算出电路性能相对标称值时的最大偏差。

例1：差动放大器如图11-1所示，说明如何进行最坏情况分析。

Q2Q2N2222Q1Q2N2222RS11kRS21kRC210kRC110k RBIAS 20k Q4Q2N2222Q3Q2N2222C15pout2out1V3-12VV212V 0VEEVDDVEEVDDV1V图11-1差动放大器1、 电路图的绘制2、 分析参数的设定 瞬态分析输出变量V（OUT1）同时进行DEV与LOT分析同时进行灵敏度分析图11-2 分析参数的设定1点选More Setting… ，出现如图11-3所示的对话框。

输出结果朝正向HI偏移输出到文字档图11-3 分析参数的设定23 、执行PSpice程序在电路图中设置电压探针V（OUT1）。

点选PSpice/Run，屏幕会出现PSpice A/D视窗执行模拟功能，进行分析。

模拟结束后，出现如图11-4所示的画面。

图11-4 三项模拟结果的波形资料图11-5 模拟结果图中最后一个符号所对应的曲线即代表分析出来的在最坏情况下的波形。

4、查看文字输出档点选View/Output File可以看到最坏情况分析的文字结果，如图11-6所示。

图11-6 最坏情况分析的文字结果11.2 蒙特卡洛分析（.MC）蒙特卡洛分析：此分析使用统计模拟方法，在给定电路元件参数容差的统计分布规律的情况下，用一组伪随机数求得元器件参数的随机抽样序列，估算出电路性能的统计分布规律，如电路性能的中心值、方差，以及电路合格率、成本等等。

用此结果作为是否修正设计的参考，增加了模拟的可信度。

PSpice A/D数模混合仿真孙海峰Cadence的PSpice A/D可以对电路进行各种数模混合仿真，以验证电路的各个性能指标是否符合设计要求。

PSpice A/D主要功能是将Capture CIS产生的电路或文本文件（*.cir）进行处理和仿真，同时附属波形观察程序Probe对仿真结果进行观察和分析。

PSpice A/D数模仿真技术主要包括以下几类仿真：1、直流扫描分析（DC Sweep）：电路的某一个参数在一定范围内变化时，电路直流输出特性的分析和计算。

2、交流扫描分析（AC Sweep）：计算电路的交流小信号线性频率响应特性，包括幅频特性和相频特性，以及输入输出阻抗。

3、噪声分析（Noise）：在设定频率上，计算电路指定输出端的等效输出噪声和指定输入端的等效输入噪声电平。

4、直流偏置点分析（Bias Point）：当电路中电感短路，电容断路时，电路静态工作点的计算。

进行交流小信号和瞬态分析之前，系统会自动计算直流偏置点，以确定瞬态分析的初始条件和交流小信号条件下的非线性器件的线性化模型参数。

5、时域/瞬态分析（Transient）：在给定激励下，电路输出的瞬态时域响应的计算，其初始状态可由用户自定义，也可是直流偏置点。

6、蒙特卡洛分析（Monte-Carlo）：根据实际情况确定元件参数分布规律，然后多次重复进行指定电路特性的分析，每次分析时的元件参数都采用随机抽样方式，完成多次分析后进行统计分析，就可以得到电路特性的分散变化规律。

7、最坏情况分析（Worst）：电路中元件处于极限情况时，电路输入输出特性分析，是蒙特卡洛的极限情况。

8、参数扫描分析（Parametric Sweep ）电路中指定元件参数暗规律变化时，电路特性的分析计算。

9、温度分析（Temperature ）：在指定温度条件下，分析电路特性。

10灵敏度分析（Sensitivity ）：计算电路中元件参数变化对电路性能的影响。

用SPICE和PSPICE仿真开关电源 由于DC／DC PWM功率转换器的非线性，以及可能有的多种运行模式（CCM模式或DOM模式），使分析十分困难。

在设计或分析开关电源时，仿真起了重要作用。

数字仿真手段可以用来检验设计是否满足性能要求。

用数字仿真可以减少电路的实验工作，与电路实验相比仿真所需要的时间要少得多，并且可以更全面、更完整地进行，以帮助改进设计质量。

此外，仿真还可以提供某些信息。

因此仿真可以加速对开关电源的分析与设计评估，对于大信号分析，一般很难用解析法求解，更需要借助于数字仿真。

因此，仿真是介于开关电源的理论设计和硬件电路板实验之间的一个重要步骤。

有时应用仿真手段可以比硬件实验更透彻地了解理论设计中存在的问题及其解决方法。

在理论设计完成以后，可以先用一种简单的电路仿真模型来检验；实际电路存在着许多非理想的特性，如噪声，寄生电容、漏电感和线路电感、开关时间、二极管恢复过程等。

非理想元件可以在SPI（E模型中考虑，如每次仿真时，只考虑其中－个或两个问题，以研究它们对开关电源性能的影响，从而避免了许多由于非线性而产生的迷惑或复杂现象。

有些理论问题过于复杂或发展还不完善（如谐振转换器，漏电感对交叉调节的影响，电路的损耗等），要将这些理论应用于设计时，可以先用SPICE 仿真试验试探（Trial＆error）分析。

SPICE仿真还可以用来分析一些潜在的问题，如伏安不平衡造成变压器饱和，不确定的RC钳位电压水平。

在实际电路中，这些问题可能会破坏功率晶体管或整流器；因此事先做仿真研究分析是必要的。

由于PSPICE是从SPICE派生出来的，所以本章主要结合SPICE来介绍它的应用，原则上这些论述也适用于PSPICE。

用仿真检验设计以后，SPICE程序可以给出小信号开环频率特性（Bode 曲线），以验证开关电源的瞬态响应和启动特性。

－旦通过了仿真试验，硬件电路实验是检验设计的最后一步，硬件实验应当只对设计做一些小的修改，得到这样的结果才算是一个满意的设计过程。

第一章PSpice概述1-1 SPICE的起源SPICE 程序的全名为Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis，顾名思义它是为了执行日益庞大而复杂的集成电路( Integrated Circuit IC)的仿真工作而发展出来的。

最早它是由美国加州柏克莱大学发展出来的，并大力推广至各校园及企业中。

而后它改进规格成为SPICF2标准，现在世面上的SPICE兼容软件皆基于SPICE2标准。

在目前个人电脑上使用的商用电路仿真软件中，以PSpice A/D系列最受人欢迎。

它是1984年MicroSim公司依SPICE2标准所发展出来，可在IBM及其兼容电脑上执行的SPICE 程序。

因为PSpice A/D程序集成了模拟与数字仿真运算法，所以它不只可以仿真纯模拟电路或纯数字电路，更可以非常有效率地并完善地仿真模拟加数字的混合电路。

历年来经过多次改版，以其强大的功能及高度的集成性而成为现今个人电脑上最受欢迎的电路仿真软件。

最近，EDA ( Electronic Design Automation )界的天王厂家orCAD相中了PSpice A/D高超的电路仿真能力而加以并购，因此这项程序就正式更名为。

orCAD PSpice A/D了。

经过重新集成过后的orCAD PSpice在整个orCAD设计环境内的地位如图所示由图可以看到，目前的OrCAD设计环境将两个公司最佳的EDA程序产品紧紧地结合在一起形成超强的阵容，其功能之完整强悍当然是不必赘述了。

它的前段处理程序为OrCAD Capture CIS(component information system)，负责电路图的绘制、仿真参数的设置以及产生网络表( netlist )等报告文件，然后就是OrCAD PSpice登场，负责软件验证的工作。

一旦绘制的电路图可以通过验证，就可以进入后续的Layout Plus程序进行印刷电路板(PCB>设计，或是进入Express程序进行可编程逻辑元件(PLD)的设计。

P S P I C E仿真目录介绍： (3)新建PSpice仿真 (4)新建项目 (4)放置元器件并连接 (4)生成网表 (6)指定分析和仿真类型 (7)Simulation Profile设置： (8)开始仿真 (8)参量扫描 (11)Pspice模型相关 (13)PSpice模型选择 (13)查看PSpice模型 (13)PSpice模型的建立 (14)介绍：PSpice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电路行为，这对于集成电路特别重要。

PSpice可以进行各种类型的电路分析。

最重要的有：●非线性直流分析：计算直流传递曲线。

●非线性瞬态和傅里叶分析：在打信号时计算作为时间函数的电压和电流；傅里叶分析给出频谱。

●线性交流分析：计算作为频率函数的输出，并产生波特图。

●噪声分析●参量分析●蒙特卡洛分析PSpice有标准元件的模拟和数字电路库（例如：NAND，NOR，触发器，多选器，FPGA，PLDs和许多数字元件）分析都可以在不同温度下进行。

默认温度为300K电路可以包含下面的元件：●Independent and dependent voltage and current sources 独立和非独立的电压、电流源●Resistors 电阻●Capacitors 电容●Inductors 电感●Mutual inductors 互感器●Transmission lines 传输线●Operational amplifiers 运算放大器●Switches 开关●Diodes 二极管●Bipolar transistors 双极型晶体管●MOS transistors 金属氧化物场效应晶体管●JFET 结型场效应晶体管●MESFET 金属半导体场效应晶体管●Digital gates 数字门●其他元件 (见用户手册)。

新建PSpice仿真新建项目如图 1所示，打开OrCAD Capture CIS Lite Edition，创建新项目：File > New > project。

几款软件的对比分析1. PSpice 仿真软件简介：PSpice属于元件级仿真软件，模型采用spice通用语言编写，移植性强，常用的信息电子电路，是它最适合的场合。

现在使用较多的是 PSpice 8.0,工作于 Windows 环境,占用硬盘空间60M左右，整个软件由原理图编辑、电路仿真、激励编辑、元器件库编辑、波形图等几个部分组成，使用时是一个整体。

PSpice 的电路元件模型反映实际型号元件的特性，通过对电路方程运算求解，能够仿真电路的细节，特别适合于对电力电子电路中开关暂态过程的描述。

主要功能：（1）复杂的电路特性分析，如：蒙特卡罗分析（2）模拟、数字、数模电路仿真（3）集成度提高缺点：（1）不适用于大功率器件（2）采用变步长算法，导致计算时间的延长（3）仿真的收敛性较差。

2. saber仿真软件简介：被誉为全球最先进的系统仿真软件，也是唯一的多技术、多领域的系统仿真产品，现已成为混合信号、混合技术设计和验证工具的业界标准，可用于电子、电力电子、机电一体化、机械、光电、光学、控制等不同类型系统构成的混合系统仿真，这也是saber的最大特点。

Saber最为混合仿真系统，可以兼容模拟、数学、控制量的混合仿真，便于在不同层面撒谎那个分析和解决问题，其他仿真软件不具备这样的功能。

Saber的仿真真实性很好，从仿真的电路到实际的电路实现，期间参数基本不用修改。

主要功能：（1）原理图输入和仿真（2）数据可视化和分析（3）模型库（4）建模缺点：操作较复杂，原理图仿真常常不收敛导致仿真失败，很占系统资源，环路扫频耗时太长（以几十分钟计）3. PLECS仿真系统简介：被全球众多知名公司的研发工程师誉为“全球最专业的系统级电力电子电路仿真系统”，也是一个用于电路和控制结合的多功能仿真软件，尤其适用于电力电子和传动系统。

PLECS独立版本已于2010年开发，自此PLECS脱离MATLAB/Simulink。

PLECS独立版具有控制元件库和电路元件库，采用优化的解析方法，仿真速度更快，比PLECS嵌套版本快2.5倍。

电路通用分析程序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。

一、PSPICE功能简介1、直流分析：包括电路的静态工作点分析；直流小信号传递函数值分析;直流扫描分析；直流小信号灵敏度分析。

2、交流小信号分析：包括频率响应分析和噪声分析。

PSPICE进行交流分析前，先计算电路的静态工作点，决定电路中所有非线性器件的交流小信号模型参数，然后在用户所指定的频率范围内对电路进行仿真分析。

3、瞬态分析：即时域分析，包括电路对不同信号的瞬态响应，时域波形经过快速傅立叶变换（FFT）后，可以得到频谱图。

通过瞬态分析，也可以得到数字电路的时序波形。

4、蒙特卡洛（Monte Carlo）分析和最坏情况（Worst Case）分析：蒙特卡罗分析是分析电路元器件参数在它们各自的容差（容许误差）范围内，以某种分布规律随机变化时电流特性的变化情况，这些特性包括直流、交流或瞬态特性。

二、PSPICE中的电路描述在运行于Windows环境下的PSPICE中，均采用图形方式描述被仿真的电路。

即在PSPICE 提供的绘图编辑器中画出电路图，并将其存为扩展名为sch的图形文件（计算机自动生成扩展名）。

电路中用到的元器件、电源和信号源可以从PSPICE提供的库中直接调用。

一个完整的电路，不仅包括电路的结构，而且还包括各元器件、信号源及电源的有关参数。

电路的结构可以通过元器件符号以及它们之间的连线来描述；而参数则是在元件属性（Attributes）中描述的。

描述一个元器件通常包括元器件符号名称、元器件在电路中的标号、元器件参数值等几部分内容。

由于元器件的参数较多，他们不直接在属性中给出，而使用专门的模型（Model）来描述，属性中只给出它的模型名称。

仿真时，PSPICE从模型库中调出该元器件的参数值进行仿真。

PSpice A/D数模电路混合仿真孙海峰Cadence的PSpice A/D可以对电路进行各种数模混合仿真，以验证电路的各个性能指标是否符合设计要求。

PSpice A/D主要功能是将Capture CIS产生的电路或文本文件（*.cir）进行处理和仿真，同时附属波形观察程序Probe对仿真结果进行观察和分析。

PSpice A/D数模仿真技术主要包括以下几类仿真：1、直流扫描分析（DC Sweep）：电路的某一个参数在一定范围内变化时，电路直流输出特性的分析和计算。

2、交流扫描分析（AC Sweep）：计算电路的交流小信号线性频率响应特性，包括幅频特性和相频特性，以及输入输出阻抗。

3、噪声分析（Noise）：在设定频率上，计算电路指定输出端的等效输出噪声和指定输入端的等效输入噪声电平。

4、直流偏置点分析（Bias Point）：当电路中电感短路，电容断路时，电路静态工作点的计算。

进行交流小信号和瞬态分析之前，系统会自动计算直流偏置点，以确定瞬态分析的初始条件和交流小信号条件下的非线性器件的线性化模型参数。

5、时域/瞬态分析（Transient）：在给定激励下，电路输出的瞬态时域响应的计算，其初始状态可由用户自定义，也可是直流偏置点。

6、蒙特卡洛分析（Monte-Carlo）：根据实际情况确定元件参数分布规律，然后多次重复进行指定电路特性的分析，每次分析时的元件参数都采用随机抽样方式，完成多次分析后进行统计分析，就可以得到电路特性的分散变化规律。

7、最坏情况分析（Worst）：电路中元件处于极限情况时，电路输入输出特性分析，是蒙特卡洛的极限情况。

8、参数扫描分析（Parametric Sweep）电路中指定元件参数暗规律变化时，电路特性的分析计算。

9、温度分析（Temperature）：在指定温度条件下，分析电路特性。

10灵敏度分析（Sensitivity）：计算电路中元件参数变化对电路性能的影响。

Pspice电路分析的基本概念关于Pspice电路分析的基本概念PSPICE是由SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)发展而来的用于微机系列的通用电路分析程序。

下面yjbys店铺为大家准备了关于Pspice电路分析的基本概念，欢迎阅读。

1、直流分析:主要是对电路中的非线性大信号进行的分析,它是针对电路中直流偏压值因某一参数(电源、元件参数等)的改变所做的分析，直流分析是交流分析时确定小信号线性模型参数和瞬态分析之前确定初始值所需的分析。

主要内容：各节点电压值、各环路电流值等。

2、交流分析：主要是对电路中交流小信号进行的分析，此时半导体均采用其特定模型(如线性模型等)。

它是针对电路性能因信号频率、幅值的改变而变动所做的分析，它能够获得电路的幅频响应和相频响应以及转移导纳等特性参数。

3、参数分析：参数分析就是针对电路中的某一参数在一定的范围内作调整，根据分析期望得到这一参数的最佳值。

主要用于电路中参数不确定的情况，依据此分析做最优参数确定。

4、瞬态分析：使用Pspice软件可对大信号非线性电子电路进行瞬态分析，也就是求电路的时域响应，它可在给定激励信号情况下，求电路输出的时间相应、延迟特性;也可在没有任何激励信号的情况下，求振荡信号、振荡周期等。

瞬态分析运用最多，也最复杂，而且也是计算机资源耗费最高的部分。

5、最坏情况分析：属容差分析，是指电路中的元件参数在其容差域边界点上取某种组合时所引起的电路性能的'最大偏差。

最坏情况分析就是在给定电路元器件参数容差的情况下，估算出电路性能相对标称值时的最大偏差。

如果存在最大偏差时都能满足设计要求，那当然就是最佳方案。

WCase分析是一种统计分析。

6、蒙特卡洛分析：属容差分析，此分析使用统计模拟方法，在给定电路元件参数容差的统计分布规律的情况下，用一组伪随机数求得元器件参数的随机抽样序列，估算出电路性能的统计分布规律，如电路性能的中心值、方差，以及电路合格率、成本等等。

PSPICE在模拟电路故障诊断中的应用
PSPICE是一款电路仿真软件，可以用于电路设计和分析。

它
可以对电路进行模拟，从而对电路中的各种参数进行测量和分析。

在电路故障诊断中，PSPICE可以帮助工程师定位电路中
出现的问题。

首先，PSPICE可以用于模拟电路故障。

在电路中出现故障时，我们可以使用PSPICE来模拟电路，从而找出哪个电路元件出
现了问题。

通过对电路进行模拟，我们可以了解每个元件的电流和电压，进而找出故障的原因。

其次，PSPICE可以用于分析电路参数。

在电路中出现故障时，我们可以通过PSPICE分析电路中的各种参数，如电流、电压、功率等。

通过分析这些参数，我们可以判断电路中发生的问题，进而修复电路。

再次，PSPICE可以用于设计新的电路。

对于需要进行故障诊
断的电路，我们可以使用PSPICE设计新的电路，从而最大程
度地避免电路故障发生。

通过对电路进行合理的设计，我们可以降低电路出现故障的可能性，从而达到预防故障的效果。

总之，PSPICE在模拟电路故障诊断中具有非常重要的应用。

通过对电路进行模拟和分析，我们可以快速定位电路中的问题并进行修复。

在今后的工程设计和故障诊断中，PSPICE将继
续发挥着重要的作用。

计算机仿真在增强器四极铁电源设计中的应用上海原子核研究所李瑞、卢宋林摘要：本文分析了增强器磁铁电源的工作原理，讨论了伯德图在动态电源跟踪性能设计上的指导作用，并将PSPICE“交流小信号分析”运用到PWM型开关电源上，最后仿真得到电源在上升时间段450ms内全程具有好于0.1%误差的跟踪能力。

关键词：增强器磁铁电源动态跟踪仿真一．引言对于将建造的上海同步辐射装置（SSRF），在束流由300MeV至3.5GeV加速过程中，依据物理设计要求，增强器采用动态注入和引出方案，增强器主二、四极磁铁电源的输出电流均为1Hz周期的电流脉冲，其上升时间为450ms，下降时间小于550ms，对电流的返回曲线不做要求。

各主磁铁电流之间保持预定的比率关系，从而保证束流工作点误差值在容许范围内，使加速器具有较高的注入效率，这就要求增强器磁铁电源能够有好的动态性能。

增强器二极磁铁电源的给定是采用下装表格的形式，增强器四极磁铁电源以增强器二极磁铁电源的输出电流为参考，要求在电流上升时间450ms内都能够以优于0.1%的精度跟踪二极磁铁电源的输出电流曲线，同时该电源的输出峰值高达500A/380V。

负载电感量为72mH，等效电阻为730mΩ，时间常数为0.1S。

对这样大功率、宽范围、高跟踪精度动态开关电源，国内外都没有现成的产品。

BNL和APS实验室均采用的是12相可控硅整流结构，这类电源工作频率低，动态响应慢，可勉强达到0.1%的跟踪精度，国内也没有实验室研制出该类电源。

本文结合实际经验、自动控制理论和计算机仿真，对电源的动态跟踪性能进行可行性研究，获得该电源设计的理论依据。

二．增强器四极磁铁电源工作原理简述图1 增强器磁铁电源原理框图由原理框图1可知，三相交流电经过三相感应调压器调压、隔离之后，经过三相全波整流、滤波后为斩波器提供直流源。

电流给定和电流反馈的误差信号经过放大、校正网络之后，送到工作频率为20kHz的PWM 调制器产生相应的脉宽调制信号，该脉宽信号经过驱动电路放大，控制斩波器功率管的开关，获得频率为20kHz的矩形电压脉冲，经过滤波之后，获得纹波在容许范围内的直流输出。