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PSPICE课件第1讲

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第一讲 电路仿真软件PSPICE

第一讲 电路仿真软件PSPICE
设周期函数为f(t) 的角频率为 ，周期是T，如果满足在一个周期内包含 有限个最大值和最小值以及有限个第一类间断点，则f(t) 可以分解为下 列傅里叶级数： 基波或一 二次谐波 高次谐波 次谐波
f (t ) A0 A1m sin(t 1 ) A2 m sin(2t 2 ) ...
电路仿真软件PSPICE • • • • • 电路原理图输入程序Schematics 电路仿真程序Pspice 输出结果绘图程序Probe 激励源编辑程序Stimulus Editor 模型参数提取程序Parts 优化设置程序Optimizer
85ms
90ms
95ms
100ms
电路仿真软件PSPICE > 操作入门及应用举例
SEL>>
400V
300V
200V
100V 50ms V(2)
55ms V(1)
300V
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0V 0Hz V(1)
电路仿真软件PSPICE > PSPICE9.1简介
OrCAD PSpice A/D在整个OrCAD设计环境中负责电路 的仿真和验证工作。 它可以当作一个软件的电路面包板，用户在上面建立电 路模型和设置激励信号后，可根据要求来测试设计的电路。 如果仿真结果顺利通过检测，就可以进入后续的Layout Plus的程序，进行印刷电路板（PCB)的设计；或者进入 Express程序，进行可编程逻辑阵列（PLD)的设计。
电路仿真软件PSPICE > PSPICE9.1简介

PSpice讲座ppt课件

PSpice讲座ppt课件
常用的非商品化元器件符号库：
ANALOG库：模拟电路中的各种无源元件。 SOURCE库：模拟或数字电路中的各种电源。 SPECIAL库：特殊符号库。
7
第一讲
b. 两种类型“电源”和“接地”
符C号apture符号库中有两类符号。 一类是CAPSYM库中
提供的4种电源符号，它仅仅是一种符号，在电路图中只 表示该处要连接的是一种电源。本身不具备任何电压值。 在电路中具有相同名称的几个电源符号在电学上是相连的。 另一类电源符号是由SOURCE库中提供的。这些符号真正 代表一种激励电源，通过设置可以给它们赋予一定的电平 值。
第一讲
Pspice9 软件介绍
1
第一讲
1．PSPICE9 电路模拟过程 2．几个需注意的问题
2
第一讲
1．PSPICE9 电路模拟过程
（ 1 ） 调 用 电 路 原 理 图 编 辑 程 序 Capture ， 新 建 设计
项目，完成电路原理图设计。 （2）设置电路特性分析要求。 （3）启动电路模拟 Pspice A/D 仿真计算。 （4）调用曲线输出程序 Probe ，输出计算结果 。
15v
out V3
V库中，用字母u
0 33
第一讲
R1
20k
R2 in
10k
V2
2 -
3 +
7 V+
V- 4
U1
OS1 OUT OS2
1uA741 6 5
15v
out V3
R3 6.67k
要求：
0
V4
0
15v
1.信号源VDC，分析类型设置：Basic point 中的“Calculate small-signal DC” 2. 信号源VSIN: voff=0, vampl=1,freq=500Hz。分析类型设置：瞬态分析，分 析时间=4ms 。

PSpice16.5教程一(基本分析)

PSpice16.5教程一(基本分析)
PSpice A/D 教程一
（基础篇）
教程内容：
一、为何仿真 二、选择 PSpice 的原因 三、PSpice 工作流程 四、介绍 PSpice A/D 基本的分析内容：
1．直流分析（DC Sweep） 2．交流分析（AC Sweep） 3．瞬态分析（Time Domain(Transient)) 4、静态工作点分析（Bias Point）
三、PSpice 的工作流程图
四、PSpice A/D 基本的分析内容
在选择分析方法前需要绘制电路原理图，OrCAD 统一由 Capture 窗口进行输入和调 用 PSpice 分析。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 Circuit 2、 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。

图 1-6 放置元件的窗口
如图 1-6，我们选择输入“R”，找到在 analog.lib 下的电阻器件，双击它就可 以放置到绘图窗口中了。
接下来我们作个简单例子来了解一下仿真的工程。当然这里先进行的是直流扫描 分析（DC Sweep）

(2024年)《PSpice使用教程》课件

(2024年)《PSpice使用教程》课件

17
仿真类型选择及参数配置方法
2024/3/26
仿真类型
PSpice支持多种仿真类型，包括直流 分析、交流分析、瞬态分析、蒙特卡 洛分析等，用户可以根据实际需求选 择合适的仿真类型。
参数配置
在选择仿真类型后，用户需要配置相 应的参数，如起始时间、停止时间、 步长、扫描类型等，以确保仿真的准 确性和有效性。
Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis
。
2024/3/26
它能够对电路进行直流分析、交 流分析、瞬态分析等，并输出相
应的电压、电流等波形图。
PSpice广泛应用于电子工程、 通信工程、自动化控制等领域。
4
PSpice应用领域
模拟电路设计和分析
18
直流、交流和瞬态仿真应用举例
2024/3/26
直流仿真
直流仿真主要用于分析电路的直流工作点，可以得到电路中各元件的电压和电流值。例如，在模拟电路中， 可以通过直流仿真得到放大器的静态工作点。
交流仿真
交流仿真主要用于分析电路的频率响应，可以得到电路的幅频特性和相频特性。例如，在滤波器设计中，可 以通过交流仿真得到滤波器的频率响应曲线。
2024/3/26
使用高效元件库
选择性能优良的元件库，减少仿真计算量。
定期清理缓存
清理软件缓存和临时文件，释放电脑存储空 间。
29
学习资源和支持渠道
官方教程和文档
提供详细的使用说明和操作步骤。
在线视频教程
通过专业讲师的讲解，深入了解软件功能 。
技术论坛和社区
官方技术支持
与其他用户交流使用心得，分享经验技巧 。
寿命。

Pspice演示文稿.ppt

Pspice演示文稿.ppt

３．将Value 文 本框中1k改2，并 单击save Atrr按 钮，保存新的属
性。
５．最后单击ok按钮确认并退出。
方法二：
在电路图中，双 击电阻R1的阻值 １k，可以将阻值
改为2.
注意：修改得到的新属性仅对当前电路图有效。 在定义元件值时，可以不写单位。元件值既可用一般的十进制数表示。
按着例题依次修改元器件属性值得电路图
第一章：绘制电路图
1.SCHEMATIC 环境
用来绘制电路图，集Pspice、 Probe 、Simulus Editor 和 Pspice Optimizer于一体是一个
功能强大的集成环境
打印 保存
打开 新建
放大 缩小 局部放大
整图显 示 导线
注 电释 路文 块字 总线
绘图工作区
符号 名对 话框 取元件
Edit Instance Model[Text]….命令用来在模型参数编辑 器中输入不同于缺省值的新的模型参数值。
Edit Instance Model[Parts]…..命令是通过Parts应用程 序来编辑模型信息。
3单击Edit Instance Model[Text]….按钮，打开模型参数编辑器。如图：
热敏电阻的实际阻值=标称值*R*1.01*e [TCE*(T-TNOM)]
式中的R和TCE就是热敏电阻的模型参数。R代表电阻系数。 缺省值为1；TCE代表指数温度系数，缺省值为0。T为实际环 境温度，TNOM为室温（通常为270c).
除热敏电阻外，PSPICE对其他元件建有模型。各元器件的 模型之间通过各自特有的模型标识符加以区分，见表：
1.利用在文本框中输入R ，鼠标上带有电阻。在绘图工作区单 击一下，把器件放到其中。同时鼠标上自动复制一个电阻，此 电路图中用到六个电阻，在取完后，单击鼠标右键，取完电阻。

PSpice讲义

PSpice讲义

P2. PSpice 软件简介概述：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。

P3. PSpice主要包括Schematics、Stimulus Editor、PSPICE A/D、Probe、Model Editor 等5个软件包。

Schematics 电路模拟器它可以直接绘制电路图，自动生成电路描述文件；并可对电路进行直流分析、交流分析、瞬态分析、傅里叶分析、环境温度分析、蒙特卡罗分析和灵敏度分析等；而且还可以对元件进行修改和编辑。

PSpice AD 数据处理器它可以对Schematics中所绘制的电路进行模拟分析，运算出结果并自动生成输出文件和数据文件。

Model Editor 器件建模工具它可以半自动地将来自厂家或用户自定义的器件数据转换为pspice所用的模拟数据，并提供它们之间的关系曲线及相互作用，确定元件的精确度。

Stimulus Editor 产生信号源的工具它在设定各种激励信号时非常方便直观，而且容易查对。

Probe 后处理器它相当于一个示波器，可以将由pspice运算的结果在屏幕或者打印设备上显示出来。

模拟结果还可以接受由基本参量组成的任意表达式。

P4. 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P5. PSpice的仿真分析本节课主要讲直流工作点分析，直流扫描分析，交流扫描分析和瞬态分析P6. 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。

PSPICE第01讲——原理图绘制ppt课件

▪ End Mode 终了方式 ▪ Mirror Horizontally 程度镜像 ▪ Mirror Vertically 垂直镜像 ▪ Rotate 旋转 ▪ Edit Properties 编辑属性 ▪ Place Database Part 放置数据库元
件
▪ Ascend Hierarchy(上升层级) ▪ Zoom In, Zoom Out 放大、减少 ▪ Go To(跳到指定位置)
Document) ▪ 快捷方式：Alt+F, N, P ▪ 在New Project窗口中，Name框中填入所
要的文件名，选中“Analog or Mixed A/D 〞; ▪ 选取适当途径 Location ▪ 点击OK, 弹出Create Pspice Project
工程称号 选中
运用empty.opj模板
Ground
衔接线路
▪ 当我们选择并放置好元件后，就可以进展连线了。 ▪ Place Wire，或者单击右侧绘图工具栏第三个
图标，或者利用快捷键W或Shift+W。 ▪ 留意：当我们的一部分元件的一端口陈列在同一
条线上时，我们可以从第一个节点直接画到最后 一个节点，不用一个一个地点。
放置节点
▪ Place Junction，或者单击右侧绘图工具 栏第六个图标，或者利用快捷键J或Shift+J。
电路EDA 〔OrCAD/PSpice)
贵州大学 王代强
PSPICE仿真三个步骤
▪ Drawing the circuit ▪ 绘制电路图 ▪ Specifying the type of circuit analysis ▪ 定义分析类型 ▪ Simulation Results ▪ 查看仿真结果

PSPICE第01讲

黑大电子工程学院
stimulus Editor
设定各种激励信号。
激励源编辑程序： 激励源编辑程序：
Probe 后处理器
相当于一个示波器，可以将由Pspice 运算的结果在屏幕或打印设备上 显示出来。
黑大电子工程学院
Model Editor 元器件模型参数 编辑器
Schematics Editor 电路原理图绘图编 辑器
黑大电子工程学院
第一章 OrCAD PSpice简介 简介 第二章 EDA及其开发系统 及其开发系统 第三章安装OrCAD PSpice 第三章安装
本讲实践指导 本讲总结 本讲作业
第一章 OrCAD PSpice简介 简介
PSpice 是Personal Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis ,即个人电脑使用的 即个人电脑使用的SPice程序。PSpice是 程序。 即个人电脑使用的 程序 是 Microsim公司出版的众多 公司出版的众多SPICE分支中的一种。主要用于在PC 分支中的一种。主要用于在 公司出版的众多 分支中的一种 机上作模拟仿真、大型电路的分析和设计、 机上作模拟仿真、大型电路的分析和设计、绘制印刷电路板 (PCB)。经过多年的发展，模拟仿真已成为PSpice典型功能，可 。经过多年的发展，模拟仿真已成为 典型功能， 典型功能 以对电路的各种性能：如直流、交流和瞬态等特性进行分析， 以对电路的各种性能：如直流、交流和瞬态等特性进行分析， 还可以进行环境影响分析：如温度； 还可以进行环境影响分析：如温度；可以进行容错分析和最坏 环境分析；可以进行噪声分析。 环境分析；可以进行噪声分析。 §1.1 PSpice 软件简介
黑大电子工程学院

Pspice课件

=I(vx)2+2I(vx)I(Vy)+I(Vy)2 4 非线性CCVS： 例：Hpoly 25 45 poly(2) Vx Vy 0.0 0.0 0.0 1.0 2.0 1.0
表示位于节点25，45之间的多项式电压源，
其值=1I(vx)2+2(vx)I(vy)+1I(vy)2
2-3元件
注意：元件可以只给出value，也可以使用模型语句.model
3 非线性CCCS：F(name) N+ N- poly(n)<控制源> <控制系数> 例：Fpoly1 25 45 poly(2) Vx Vy 0.0 0.0 0.0 1.0 2.0 1.0 表示位于节点25和45之间的多项式电流源，
其值 =0+0I(vx)+1I(vx)2+2I(vx)I(vy) +I(vy)2
注：输出的文本结果*.out文件在exam.out中查看。 输出的图形结果*.dat文件在.Probe中查看。
3.2、 采用文本输入时的仿真步骤：
程序→Orcad Family Release 9.2 →Pspice AD→ File → new →输 入文件→存盘*.cir →Simulation →Run → (生成*.dat和*.out文件) → Trace → Add Trace
（2）独立交流源：V(name) N+ N- AC <幅度> <相位>
I(name) N+ N- AC <幅度> <相位> 例：V1 4 5 AC 5v 30DEG
I5 3 4 AC 1A
2－2－3 线性受控源 （1）线性VCVS
3

【精选】PSPICE软件使用简介全解PPT课件


2 应用范例
分析图1.2单级交流放大电路，了解利用PSPICE软 件进行电路模拟分析的全过程以及输入、输出格式。
1. 画电路图及节点编号 电路图及节点编号如图1.2所示。 2.建立模拟输入文件 模拟输入文件如下： (1)AC AMPLIFIERCHARACTERICSANALYSIS (2)* OP,AC,NOISE,TRAN,TEMPANALYSIS
2.输出格式
PSPICE的输出格式包括表格方式和曲线方式。表 格方式以文本方式显示或打印输出结果。曲线方式有 两种：①用字元符号代点的低解析度图形方式；②高 解析度图形方式。命令格式如下：
.PRINT ［DC］［AC］［TRAN］<opvar> .PLOT［DC］［AC］［TRAN］<opvar> .PROBE［<opvar>］ 说明：.PRINT、.PLOT、.PROBE分别是打印、低 解析度图形输出和高解析度图形输出命令；［DC］、 ［AC］、［TRAN］是分析类型选项；<opvar>是输出 变量，可以是某节点的电压、电流变量，也可以是计 算变量或函数变量。PROBE命令后面若不指定节点变 量［<opvar>］，则进行全部节点变量分析。
_________________________
1.000E+00 1.095E-01. .*
. ..
1.585E+00 1.697E-01. . * . . .
2.512E+00 2.555E-01. . * . . .
3.981E+00 3.629E-01. . * . . .
6.310E+00 4.703E-01. . * . . .
产生 数据文 件 显示 分析结 果
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Probe -图形后处理程序


Probe程序是PSpice软件包中的图形后处 理程序 它可以在屏幕上绘出仿真结果的曲线、 波形。
图3：对图2所示电路进行直流扫描分析 （V1=0V-10V, 步长 =0.1V）后，用Probe 绘出的电压V(R2) vs V1曲线。
Stimulus Editor -信号源编辑程序
课程内容

课堂学习 18个学时 （9周） 上机实验 18个学时 （5周）

5个上机实验
课程考核

随堂小考
实验报告
30%
70%

什么是PSpice？
首先什么是Spice？



全称: Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis （侧重于集 成电路的模拟程序） 主要用于大规模集成电路的计算机辅助 设计。 历史
电路仿真软件


由于计算机速度快，精度高，所以用计 算机辅助电路分析，更快，更正确，更 经济, 而且可以完成数学方法和物理方法 不能或不易完成的分析工作。 PSpice就像一个模拟“实验台”，几乎 可以完全取代电路电子实验中的元件、 面包板、示波器、万用表、信号发生器 等。在它上面可以做各种电路实验和测 试。
PSpice


1998年OrCAD公司与Microsim公司合并 ，PSpice成为OrCAD PSpice。 OrCAD被Cadence购买后，PSpice成为 Cadence公司的EDA软件产品之一。
PSpice

本课程所用软件版本： Cadence OrCAD PSpice 9.2
Cadence OrCAD PSpice 9.1 student version可以免费下载。
瞬态分析和傅里叶分析

瞬态分析

电路对不同信号的时域响应。通过瞬态分析， 也可以得到数字电路时序波形。 时域波形经过快速傅里叶变换（FFT）后， 可得到频谱图，从而得到时域响应的傅里叶 分量（直流分量、各次谐波分量、非线性谐 波失真系数等）。

傅里叶分析

其它分析功能




蒙特卡罗（Monte Carlo）分析 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路特性的变 化情况 最坏情况（Worst Case）分析 是指电路中元器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。 温度特性分析 PSpice通常是在27℃情况下进行各种分析和仿真的， 如果用户指定电路的工作温度，则可以进行不同温 度下的电路特性分析。 更多分析功能。。。。。。


各种图形界面操作最终都要转化为仿真 源程序，学习PSpice程序书写即可掌握 PSpice仿真语言的更多细节。 使用仿真程序可以进行优化的参数设置 和仿真设计，扩充仿真功能，提高仿真 灵活性和效率。
电路设计流程图
实际指标要求 确定电路初始方案 修改电路结构 修改电路参数 模型参数提取 （Model Editor） 元器件模型参数 库（LIB）

用PSpice仿真程序语言书写电路网单文 件，该网单文件即为PSpice仿真源程序。
网单文件输入方式举例
Example V1 1 0 1V R1 1 2 2K R2 2 0 1K .DC V1 0 10 0.1 .PRINT DC V(2) .PLOT DC V(2) .PROBE .END
为什么学习网单文件输入方式
外
图5
元器件模型库-LIB


PSpice提供的元器件参数库以*.LIB的文 件形式存放于LIB目录中，供仿真程序调 用。 举例

二极管库DIODE.LIB 双极型晶体管库BIPOLAR.LIB 通用运算放大器库LINEAE.LIB 公司专用IC宏模型库
PSpice的两种电路输入方式
PSpice的基本程序模块
PSpice的基本程序模块

Schematics: 图形编辑程序 PSpice A/D: 电路仿真程序 Probe: 图形后处理程序 Stimulus Editor: 信号源编辑程序 Model Editor: 元器件模型参数提取程序 元器件模型库: LIB
PSpice电路仿真与应用
第一讲
山东大学信息科学与工程学院 王晓鲲
任课教师
姓名：王晓鲲
Email: wangxiaokun@
教材及参考书
教材：《PSpice电路仿真程序设计》李永 平主编，储成伟编著，国防工业出版社。
参考书：《通用电路的计算机分析与设计： PSpice应用教程》罗飞 水利水电出版社。
一、电路原理图输入方式


使用Schematics,将电路以电路原理图形 式输入电路。 特点


优点：简单直观，不用掌握PSpice仿真程序 语言也可完成电路仿真。 缺点：无法接触并掌握PSpice仿真源程序语 言的细节，不利于读懂各种PSpice电路文档, 不利于复杂的参数设置。
二、网单文件输入方式
数学方法和物理方法的缺陷



电路的规模要简单，元器件类型要单纯 ，否则计算繁到无法进行。 精度有限：计算的精度有限；实验的精 度不高；对某些电路，特别是集成电路 的寄生效应，集成元件，布线之间以及 封装的分布电容，电感和耦合特性无法 模拟。 时间太长。
数学方法和物理方法的缺陷（续）


不能进行极限状态和最坏情况分析。例 如，在高温或低温的破坏性试验条件下 电路特性试验是无法做的。 容差分析及优化设计很困难。

1972年由美国加州大学伯克利分校使用 FORTRAN语言研制。



1975年推出正式实用版 Spice 2G, 运行环境 至少是小型机。 1985年加州大学伯克利分校用C语言进行了 改写。 1988年被定为美国国家工业标准。

程序代码完全开放，用户可以根据需要 修改。

以Spice为核心的商用电路仿真工具

编辑PSpice中的信号源，如瞬态分析需 要的脉冲源、分段线性源、正弦源、单 频调频源和指数源等。
图4
Model Editor -元器件模型参数提取程序


电路元器件模型及模型参数的精度影响 电路仿真工具的分析精度、可靠性和实数初值用曲线拟合等优化算法，得到参 数的最优解。
电 路 设 计 流 程 图
确定电路元件参数 信号源编辑器 （Stimulus Editor）
电路原理图或文件输入
电路仿真 （PSpice）
输出结果绘图 （Probe）
性能是否满足要求？
Y 最终电路设计方案
N
PSpice有哪些电路分析功能？
直流分析


包括电路的直流工作点分析 直流小信号传递函数分析 直流扫描分析 直流小信号灵敏度分析
交流小信号分析

频率响应分析 能够计算出电路的幅频和相频响应，或频域 传输函数。


噪声分析 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。
Schematics -图形编辑程序

Schematics是PSpice软件包中的电路原 理图输入程序。 创建或编辑电路原理图。 调用PSpice A/D对电路进行仿真。 调用Probe, 显示仿真结果。 。。
图2
PSpice A/D-电路仿真程序

PSpice A/D是PSpice的核心部分，仿真功能包 括 直流工作点分析，直流转移特性分析，直流 灵敏度分析。 交流小信号分析，交流小信号噪声分析。 瞬态分析 傅里叶分析 温度分析 更多



Cadence 公司的PSpice Synopsys 公司的HSpice Silvaco 公司的SmartSpice Tanner公司的T-Spice 。。
PSpice



1984年Microsim公司推出的第一个用于 PC机上的Spice版本。 Spice最初只是模拟电路仿真软件。 PSpice不仅可以分析模拟电路，还可以 分析数字电路及数模混合电路。 PSpice的Windows版具有良好的人机界 面。而且在源程序的文本文件输入方式 基础上，增加了输入电路原理图的图形 文件输入方式。

什么要学习电路仿真软件？
在电路设计的始末，设计者总要对所设 计的电路的性能进行预计，判定和校验 例如：设计下图所示直流电路，使得输出 电压是输入电压的1/3。

图1

过去常用的方法


数学方法：常用的是用两个基尔霍夫定律和 元件特性方程对设计的电路列方程，并由人 工或借助计算器求解。 物理方法：按电路图在实验板上搭成模拟电 路并借助仪表测定电路的特性。