04-Pspice仿真的高级应用.

基于PSpice的开关电源设计与仿真_开关电源是一种高效率的电源系统，能将输入电压转换为稳定的输出电压。

它由不同的电子元件和模块组成，如开关管、反馈控制电路、滤波电容等。

为了确保开关电源的性能，设计和仿真是非常重要的步骤。

在本文中，我们将介绍如何使用PSpice进行开关电源的设计和仿真。

首先，我们需要了解开关电源的基本原理和要求。

开关电源通常由一个开关管和一个输出滤波电容组成。

通过周期性地开关开关管，可以实现输入电压的转换。

为了达到稳定的输出电压，需要反馈控制电路来监测输出电压，并根据需要调节开关管的开关频率和占空比。

在设计开关电源之前，需要确定以下参数：1.输入电压范围：开关电源能够接受的输入电压范围。

2.输出电压：需要得到的稳定输出电压。

3.输出电流：需要保持的输出电流水平。

4.开关频率：开关管的开关频率。

5.开关管和输出滤波电容的评估：选择适合的开关管和输出滤波电容。

6.反馈控制电路：确定适当的反馈控制电路。

接下来，我们将使用PSpice进行开关电源的设计和仿真。

2.设计反馈控制电路并将其与开关电源原理图连接。

可以选择使用比较器、反馈电阻等。

3.设置合适的仿真参数，例如输入电压范围、输出电压、输出电流等。

4.运行仿真，观察开关电源的性能。

可以检查输出电压是否稳定，开关管和滤波电容的工作状态等。

在仿真过程中，您可以通过修改参数和测试不同的设计选择，以获得最佳的开关电源性能。

还可以进行波形分析和参数优化，以确保开关电源在各种工作条件下都能正常工作。

总结起来，基于PSpice的开关电源设计和仿真是一项重要任务。

通过使用PSpice软件，我们可以在设计和测试阶段进行快速和准确的电路仿真。

这有助于我们更好地理解和优化开关电源的性能，并确保其在实际应用中能够稳定工作。

April 2016© 2013Cadence Design Systems, Inc. All rights reserved.Portions © Apache Software Foundation, Sun Microsystems, Free Software Foundation, Inc., Regents of the University of California, Massachusetts Institute of T echnology, University of Florida. Used by permission. Printed in the United States of America.Cadence Design Systems, Inc. (Cadence), 2655 Seely Ave., San Jose, CA 95134, USA.Product PSpice contains technology licensed from, and copyrighted by: Apache Software Foundation, 1901 Munsey Drive Forest Hill, MD 21050, USA © 2000-2005,Apache Software Foundation. Sun Microsystems, 4150 Network Circle, Santa Clara, CA 95054 USA © 1994-2007, Sun Microsystems, Inc. Free Software Foundation, 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA © 1989, 1991, Free Software Foundation, Inc. Regents of the University of California, Sun Microsystems, Inc., Scriptics Corporation, © 2001, Regents of the University of California. Daniel Stenberg, © 1996 - 2006, Daniel Stenberg. 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versions of PSpice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 If you have PSpice Lite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Minimum hardware requirements for running PSpice: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 PSpice Samples and T utorials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Part one: Simulation primer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 1Things you need to know . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Chapter overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 What is PSpice? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Analyses you can run with PSpice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Basic analyses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Advanced multi-run analyses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Analyzing waveforms with PSpice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 What is waveform analysis? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Using PSpice with other programs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Using design entry tools to prepare for simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47What is the PSpice Stimulus Editor? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 What is the PSpice Model Editor? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Files needed for simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Files that design entry tool generates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Other files that you can configure for simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Files that PSpice generates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Directory structure for analog projects in Capture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 How are files configured at the design level maintained in the directory structure for analog projects? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 How are files configured at the profile level maintained in the new directory structure for analog projects? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 What happens when I 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. . . . . . . 69 Encrypting PSpice Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Using PSpiceEnc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 Using Model Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 722Simulation examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Chapter overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Example circuit creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 Using Capture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 Using Design Entry HDL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 Using Design T emplates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 Finding out more about setting up your design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Running PSpice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Performing a bias point analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 Using the simulation output file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Finding out more about bias point calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99DC sweep analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Setting up and running a DC sweep analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Displaying DC analysis results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 Finding out more about DC sweep analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 T ransient analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Finding out more about transient analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 AC sweep analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Setting up and running an AC sweep analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 AC sweep analysis results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 Finding out more about AC sweep and noise analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 Parametric analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 Setting up and running the parametric analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 Analyzing waveform families . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 Finding out more about parametric analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 Performance analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 Finding out more about performance analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136Part two: Design entry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1383Preparing a design for simulation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 Chapter overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 Checklist for simulation setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 T ypical simulation setup steps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 Advanced design entry and simulation setup steps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 When netlisting fails or the simulation does not start . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 Using parts that you can simulate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 Vendor-supplied parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 Passive parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 Breakout parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 Behavioral parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 Simulating asymmetric parts in PSpice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 Simulating homogenous parts in PSpice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 Specifying values for part properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 Using global parameters and expressions for values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158Global parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 Defining power supplies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 For the analog portion of your circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 For A/D interfaces in mixed-signal circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 Defining stimuli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 Analog stimuli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 Digital stimuli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 Things to watch for . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 Unmodeled parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 Unconfigured model, stimulus, or include files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 Unmodeled pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 Missing ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 Missing DC path to ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1854Creating and editing models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 Chapter overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 What are models? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 How are models organized? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 Model libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 Model library configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 Global vs. design vs. profile models and libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 Nested model libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 PSpice-provided models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 Model library data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 Device characteristic curves-based models vs. Template-based models . . . . . . . . 195 T ools to create and edit models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 Ways to create and edit models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 Using the Model Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 Ways to use the Model Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 Running the Model Editor alone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 Starting the Model Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 Creating models using the Model Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 Creating models based on device characteristic curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203Creating models based on PSpice templates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 Importing an existing model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 Enabling and disabling automatic part creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 Running the Model Editor from the schematic editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 Model creation examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 Example: Creating a PSpice model based on device characteristic curves . . . . . . . 219 Example: Creating template-based PSpice model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 Editing model text . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234 Example: editing a Q2N2222 instance model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 Using the Create Subcircuit Format Netlist command (Capture only) . . . . . . . . . . . . . . 237 Changing the model reference to an existing model definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 Reusing instance models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240 Reusing instance models in the same schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 Making instance models available to all designs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 Configuring model libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243 The Configuration Files tab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244 How PSpice uses model libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 Adding model libraries to the configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 Changing the model library scope from profile to design, profile to global, design to global and vice versa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 Changing model library search order . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 Changing the library search path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252 Handling smoke information using the Model Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 Adding smoke information to PSpice models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 Creating template-based PSpice models with smoke information . . . . . . . . . . . . . . 256 Using the Model Editor to edit smoke information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256 Examples: Smoke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 Adding smoke information to the D1 diode model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 Adding smoke information to the OPA_LOCAL operational amplifier model . . . . . . 259 Smoke parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 Diode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261 Bipolar Junction Transistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 Magnetic Core . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264 Ins Gate Bipolar T ransistor (IGBT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264 Junction FET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266 Operational Amplifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268MOSFET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 Voltage Regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271 Darlington T ransistor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2735Creating parts for models. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 Chapter overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 What’s different about parts used for simulation? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276 Ways to create parts for models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 Preparing your models for part creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279 Starting the Model Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 Using the Model Editor to create parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281 Batch mode of part creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281 Interactive mode of part creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281 Creating Design Entry T ool parts for all models in a library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282 Using batch mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282 Using interactive mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284 Setting up automatic part creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289 Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290 Creating parts in the batch mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290 Creating parts using interactive mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296 Basing new parts on a custom set of parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 Editing part graphics (Capture only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 How Capture places parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 Defining grid spacing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304 Attaching models to parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306 MODEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306 Defining part properties needed for simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308 PSPICETEMPLATE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 IO_LEVEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319 MNTYMXDL Y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 PSPICEDEFAULTNET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3216Analog behavioral modeling. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323 Chapter overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323 Overview of analog behavioral modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324 The ABM part library file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325 Placing and specifying ABM parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326 Net names and device names in ABM expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326 Forcing the use of a global definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327 ABM part templates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328 Control system parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329 Basic components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332 Limiters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333 Chebyshev filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334 Integrator and differentiator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338 T able look-up parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339 Laplace transform part . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344 Math functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348 ABM expression parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349 An instantaneous device example: modeling a triode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353 PSpice-equivalent parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356 Implementation of PSpice-equivalent parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357 Modeling mathematical or instantaneous relationships . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358 Lookup tables (ET ABLE and GT ABLE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362 Frequency-domain device models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364 Laplace transforms (LAPLACE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364 Frequency response tables (EFREQ and GFREQ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366 Cautions and recommendations for simulation and analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 Instantaneous device modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 Frequency-domain parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370 Laplace transforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370 T rading off computer resources for accuracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374 Basic controlled sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375 Creating custom ABM parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375。

Pspice在模拟电子电路中的应用一、实验目的学习Pspice电路仿真软件的基本应用，掌握直流静态工作点分析法、瞬态特性分析法和交流扫描分析法等基本方法。

二、任务要求1．完成晶体管单级放大器原理图的绘制及元器件参数设置2．检查电路中各节点电压和各支路电流，按设计要求调整静态工作点3．观察输入和输出电压波形，并测量电压放大倍数4．通过改变静态工作点，观察饱和失真和截止失真5．测量放大器的输入电阻6．测量放大器的输出电阻7．仿真分析电路的频率特性，并测量放大器的下限截止频率和上限截止频率8．观察放大器的相频特性曲线三、实验步骤1．绘制原理图及元器件参数设置1）打开并绘制新的电路图：双击桌面Capture CIS图标，即可进入orCAD主界面，如图2.5.1所示。

图2.5.1图2.5.22）在创建新的绘图页之前，必须先建立一个新项目。

选中上图2.5.1 File\new\project功能，调出new project对话框，如图2.5.2所示，在name 栏输入项目名。

注意，使用Pspice仿真，必须选择Create a new Project Using栏目对话框中第一项（Analog or Mixed-Signal Circuit），并在location栏输入存盘路径（F驱动器）及文件夹名（请输入本人学号）。

图2.5.33）单击确定就可进入绘图区，加入所需要的库文件后，就可以进行原理图编辑，本次仿真实验所用到的元器件如图2.5.3所示。

4）元件选取及参数设置●三极管在BIPOLAR库中，元件名称：Q2N2222参数设置方法:激活三极管，打开Eidt\pspice model文本框，修改电流放大系数Bf＝100（默认值为255.9），修改Vje＝0.7V(默认值为0.75V),修改基区电阻Rb＝ 300（默认值为10）。

修改完成后，存盘退出。

其它的参数不要随意修改，避免仿真时出错。

●电位器在BREAKOUT库中，元件名称：POT参数设置方法：用鼠标双击电位器，打开设置参数对话框，修改Value为100K（默认值为1K）,通过设置set选项，可实现电位器的阻值调节（默认值为0.5)。

PSPICE仿真软件的应⽤第六章PSpice仿真软件的应⽤§6-1 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。

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。

§6-2 OrCAD PSpice的特点1、集成性⾼在OrCAD的集成环境内，从调⽤电路绘制程序Capture CIS在视窗环境下完成电路图的制作及分析设置，到调⽤电路仿真程序PSpice完成仿真与观测结果，再到印刷电路板设计Layout Plus或可编程逻辑元件设计Express 整个操作步骤完全⼀⽓呵成。

⽤户不需要四处切换⼯作环境，可以省却不少⿇烦。

2、完整的Probe观测功能在观测仿真结果⽅⾯，OrCAD PSpice提供了⼀个Probe程序来协助⽤户快速⽽精准地观察电路特性，另外它也提供了软件测量的功能，可以测量出各式各样基本与衍⽣的电路特性数据，让⽤户能够轻易地判断出电路是否合乎要求。

必要时，⽤户可以让PSpice显⽰出⼀些由记录数据所衍⽣出来的波形数据，譬如波特图、相位边限、迟滞图、上升时间等等。

另外，⽆论是光标功能、分割画⾯以显⽰多个输出波形、放⼤或缩⼩显⽰的波形、切换x轴和Y轴的变量、标注⽂字等等功能，PSpice均能完成如曲线跟踪仪(Curve Tracer)、⽰波器( Oscilloscope )、⽹络分析仪(Network Analyzer)、频谱分析仪(Spectrum Analyzer ) 、逻辑分析仪(Logic Analyzer )等仪器般的分析功能。

Pspice仿真教程目录1.PSPICE简介 12.PSPICE使用说明 73.PSPICE的应用实例Ⅰ 174.PSPICE的应用实例ⅠI 35PSPICE简介随着电子计算机技术的发展，计算机辅助设计已经逐渐进入电子设计的领域。

模拟电路中的电路分析、数字电路中的逻辑模拟，甚至是印制电路板、集成电路版图等等都开始采用计算机辅助工具来加快设计效率，提高设计成功率。

而大规模集成电路的发展，使得原始的设计方法无论是从效率上还是从设计精度上已经无法适应当前电子工业的要求，所以采用计算机辅助设计来完成电路的设计已经势在必行。

同时，微机以及适合于微机系统的电子设计自动化软件的迅速发展使得计算机辅助设计技术逐渐成为提高电子线路设计的速度和质量的不可缺少的重要工具。

一、PSPICE软件在电路设计工作方面，最初使用的是Protel公司DOS版本的Tango软件，在当时这一软件被看作是多么的先进，因为在这以前没有人能像电脑那样快速、准确的画出电路图，制出电路板。

如今，随着Windows95/98及NT操作系统的出现，一些更方便、快捷的电路设计软件应运而生。

如：Tango、Protel、OrCAD、PSpice、Electronics Workbench、VeriBest、PAD2000等。

PSpice是较早出现的EDA(Electronic Design Automatic,电路设计自动化)软件之一，也是当今世界上著名的电路仿真标准工具之一，1984年1月由美国Microsim公司首次推出。

它是由Spice发展而来的面向PC机的通用电路模拟分析软件。

Spice(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)是由美国加州大学伯克利分校开发的电路仿真程序，它在众多的计算机辅助设计工具软件中，是精度最高、最受欢迎的软件工具。

随后，版本不断更新，功能不断完善。

基于DOS操作系统的PSpice5.0以下版本自80年代以来在我国得到广泛应用。

PSpice仿真软件在模拟电子技术教学中的应用摘要介绍了PSpice仿真软件的基本功能和特点。

通过教学实例，论述了将PSpice仿真软件引入实验教学和实践的方法，结果表明在模拟电子技术实验教学中引入PSpice仿真软件可将理论和实践有机结合，有益于传统模拟电子技术实验教学方法的补充和改进。

关键词 PSpice仿真软件；模拟电子技术；实验教学；电路仿真随着计算机技术的发展，利用计算机的仿真技术对电路进行设计、分析和调试已成为趋势。

一是其可替代采用简化电路模型估算电路特性进行验证的传统设计方式，同时可高效地进行电路参数确定和方案优选，并在设计初期对产品的性能进行可靠预测，从而提高设计质量、缩短设计周期、节省设计费用，因此成为了现代设计方法中重要的组成部分；二是利用仿真软件得出电路性能受电路中关键参数的影响，可更好地掌握电路的特性和指标，对实际电路调试工作具有指导意义。

目前电子电路CAD(Computer Aided Design)及EDA(Electronic Design Auto mation)已成为电路分析和设计中不可或缺的工具。

CAD／EDA仿真软件也将是电子类专业学生需要掌握的专业技能之一，所以必须将计算机仿真技术引入到模拟电子技术实验教学中，将传统的模拟电子技术实验教学与计算机进行的仿真实验相结合，提高课程的教学质量和实验效率。

目前流行的电子线路仿真设计软件有EWB、Protel、PSpice、Muhisim等，由于PSpice具有高超的电路仿真能力，因此在模拟电路仿真实验教学中得到最广泛应用。

在电路系统仿真方面，PSpice则独具特色，是一个多功能的电路模拟试验平台；该软件由于收敛性好，适用于系统和电路级仿真，具有快速、准确的仿真能力。

因此文中将PSpice仿真软件引入模拟电子技术实验教学中，为学生提供一个积极创新的仿真实验平台，将仿真实验平台与传统的实验方式有机结合。

通过教学实践表明，基于PSpice软件平台的仿真实验是对传统实验教学模式的补充和改进。