基于Pspice光发射机驱动电路的仿真分析

【教程】PSpice的4种基本仿真分析详解PSpice A/D将直流工作点分析、直流扫描分析、交流扫描分析和瞬态TRAN分析作为4种基本分析类型，每一种电路的模拟分析只能包括上述4种基本分析类型中的一种，但可以同时包括参数分析、蒙特卡罗分析、及温度特性分析等其他类型的分析，现对4种基本分析类型简介如下。

1. 直流扫描分析（DC Sweep）直流扫描分析的适用范围：当电路中某一参数（可定义为自变量）在一定范围内变化时，对应自变量的每一个取值，计算出电路中的各直流偏压值（可定义为输出变量），并可以应用Probe功能观察输出变量的特性曲线。

例对图1所示电路作直流扫描分析图1（1）绘图应用OrCAD/Capture软件绘制好的电路图如图2所示。

图2（2）确定分析类型及设置分析参数a) Simulation Setting（分析类型及参数设置对话框）的进入•执行菜单命令PSpice/New Simulation Profile，或点击工具按钮，屏幕上弹出New Simulation（新的仿真项目设置对话框）。

如图3所示。

图3•在Name文本框中键入该仿真项目的名字，点击Create按钮，即可进入Simulation Settings （分析类型及参数设置对话框），如图4所示。

图4b）仿真分析类型分析参数的设置图2所示直流分压电路的仿真类型及参数设置如下（见图4）：•Analysis type下拉菜单选中“DC Sweep”；•Options下拉菜单选中“Primary Sweep”；•Sweep variable项选中“Voltage source”，并在Name栏键入“V1”；•Sweep type项选中“Linear”，并在Start栏键入“0”、End栏键入“10”及Increment栏键入“1”。

以上各项填完之后，按确定按钮，即可完成仿真分析类型及分析参数的设置。

另外，如果要修改电路的分析类型或分析参数，可执行菜单命令PSpice/Edit Simulation Profile，或点击工具按钮，在弹出的对话框中作相应修改。

电路设计的PSpice仿真分析汪汉新（中南民族大学电信学院湖北武汉430074）摘要：提出了一种将PSpice的参数扫描分析和优化分析相结合的新方法对电路进行最优化仿真设计，并结合一个带通滤波器电路，阐述了该仿真分析方法的具体实施步骤，给出了滤波器电路最优化设计的仿真分析结果。

其结果完全符合设计的理论分析值的要求，说明该方法在实际电路设计中具有很好的实用价值。

关键词：PSpice软件；带通滤波器电路；电路设计；仿真分析计算机仿真分析是电路设计的一种重要环节，特别是随着电子设计自动化（EDA）技术的飞速发展，电路的设计已由传统的手工设计转向为计算机辅助设计，其在电路设计中的作用显得更为重要。

传统的设计方法在分析和验证电路的正确性和完整性时十分麻烦，并存在大量的重复性的劳动，而PSpice作为PC级电路仿真软件，对电路不仅能进行一些基本的电路特性分析，还可以对电路元器件的参数进行统计仿真分析和对电路进行优化仿真设计，并将各种仿真分析的结果以波形、图表或文本的方式直观地反应出来，他在电路设计中得到了广泛地应用。

1 PSpice电路的最优化仿真分析实际电路制作之前，通常需要对设计电路进行必要的PSpice仿真分析。

一般可采用直流偏置点（BiasPoint）、直流扫描（DC Sweep）、交流扫描（ACSweep）和瞬态（Transient）分析等对电路的基本性能进行仿真分析；采用参数扫描分析（Parametric）估计元器件变化对电路造成的影响；采用温度分析（Temperature）、灵敏度分析（Sensitivity）对电路的一些较难测量的特性进行仿真分析；采用蒙特卡诺分析（Monte Carlo）对电路的一些元件值进行综合统计仿真分析；采用最坏情况分析（WorstCase）对电路可能出现的最坏结果进行仿真分析；最后对电路进行优化设计分析（Optimizer），使电路的设计结果达到最优化。

本文提出的将PSpice参数扫描分析和优化设计分析结合起来对电路进行最优化设计方法的具体实施过程如下：（1）利用PSpice的前端模块Capture按电路设计要求绘制电路图，并编辑好所有元器件的属性。

实验报告院（系）：学号：专业：实验人：实验题目：运用Pspice软件进行电路仿真实验。

一、实验目的1、通过实验了解并掌握Pspice软件的运用方法，以及电路仿真的基本方法。

2、学会用电路仿真的方法分析各种电路。

3、通过电路仿真的方法验证所学的各种电路基础定律，并了解各种电路的特性。

二、软件简介Pspice是主要用于集成电路的分析程序，Pspice起初用在大规模电子计算机上进行仿真分析，后来推出了能在 PC上运行的Pspice软件。

Pspice5.0以上版本是基于windows 操作环境。

Pspice软件的主要用途是用于于仿真设计：在实际制作电路之前，先进行计算机模拟，可根据模拟运行结果修改和优化电路设计，测试各种性能，不必涉及实际元器件及测试设备。

三、具体实验内容A、电阻电路（实验一exe 3.38、实验二exe 3.57）1、原理说明：对于简单的电阻电路，用Pspice软件进行电路的仿真分析时，现在要在capture环境（即Schematics程序）下画出电路图。

然后调用分析模块、选择分析类型，就可以“自动”进行电路分析了。

Pspice软件是采用节点电压法求电压的，因此，在绘制电路图时，一定要有零点（即接地点）。

同时，要可以用电路基础理论中的方法列电路方程，求解电路中各个电压和电流。

与仿真结果进行对比分析2、步骤：（1）打开Schematics程序，进入画图界面。

（2）原理图界面点击Get New Part图标，添加常用库，点击Add Library ，将常用库添加进来。

本例需添加Analog( 包含电阻、电容等无源器件)，Soure(包含电压源、电流源等电源器件)。

在相应的库中选取电阻R,电压源IDC， F1（实验一），以及地线GND，点取Place 放到界面上。

（3）调节好各元件的位置以及方向，并设好大小，最后连线，保存。

（4）按键盘“F11”(或界面smulate图标)开始仿真。

如原理图无错误，则显示Pspice A/D 窗口。

文章编号 :1008-1402(2007 02-0149-03基于 PSPICE 的三相交流电路仿真分析①姚齐国1,2, 朱玲2(1. 华中科技大学水电与数字化工程学院 , 湖北武汉 430074;2. 武汉工程大学电气信息学院 , 湖北武汉 430073摘要 : PSPICE 是一个通用的电路设计和分析软件 . 在建立硬件电路之前 , 借助 PSPICE 进行模拟分析 , 根据实际要求设置不同的参数 , 来分析电路是否合理、是否需要变更、估计元器件的变化对电路造成的影响、分析一些较难测量的电路特性等等 , 从而得到一个合理的最优化电路 , 这样可以节省大量的时间和资金 , 使产品开发时间短、更新快 . 三相电路是日常工业用电和民用电的普遍供电方式 , 本文以三相电路为例 , 介绍 PSPICE 仿真分析的应用过程 , 具有一定的实用价值 , 对学习和掌握 PSPICE 有帮助作用 .关键词 : PSPICE ; 三相电路 ; 仿真中图分类号 : TP391. 9文献标识码 : A1 PSPICE 简介随着计算机技术的发展 , . 、集成效率 , 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 , 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 , 计算机以及相关应用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速度和质量的不可缺少的重要工具 [1].SPICE 是美国加利福尼亚大学伯克利分校在 1972年开发的通用电路分析程序 . 该程序自从问世以来 , 在电工、电子领域得到了广泛的应用 . 它可以仿真和计算电路的性能 , 被国内外技术人员、专家、学者公认为是通用电路计算机仿真程序中最优秀的软件 . 在大学里 , 它是工科类学生必会的分析与设计电路的工具 ; 在科研开发部门 , 它是产品从设计、试验到定型过程中不可缺少的工具 . 其版本也在不断更新 , 功能不断完善 [1,2].PSPICE 是 SPICE 家族中的一员 , 是 Microsim 公司于 1984年推出的基于SPICE 的电路设计、分析、优化软件 , 它不仅具有 SPICE 的所有功能 , 而且在、、仿. 它不仅可以分析模拟电路 , 而且可以分析数字电路和数模混合电路 , 源文件既可以以文本形式输入 , 又可以以电路图输入 . 目前最新版本为 PSPICE9. 2, 它包括以下 8个子程序 :文件管理器 Design Manager ; 电路图输入程序 Schematics ; 电路仿真程序Pspice A ΠD ; 输出绘图程序 Probe ; 激励源编辑器 Stimulus Editor ; 模型参数提取程序 Parts ; 电路优化工具 Optimizer ; 文本编辑器 T ext Editor. 其主要仿真分析功能有 :直流分析 ; 交流小信号分析 ; 瞬态分析 ; 灵敏度分析 ; 参数分析 ;容差分析和温度分析等 [3]. 本文仅以对称三相交流电路为例介绍 PSPICE 软件的使用过程 .2三相交流电路的 PSPICE 仿真2. 1绘制电路图进入 PSPICE 子程序 Schematics , 创立一个新的文件 , 保存为 sanxiang. sch 文件 , 从Draw ΠG et NewPart 中依次在 analog. slb 元件库里取出电阻和电感元件 , 从 s ource. slb 中取出电源元件 , 从 port. slb 中取出地节点 , 完成各元件的属性设置 , 其中电源的最大值VAMP L =311V , FRE Q =50H z ,VOFF =0. 1, DF =0, T D =1ms , 然后在 MarkersΠmark v oltage Πlevel①收稿日期 :2006-12-12作者简介 :姚齐国 (1966- , 男 , 湖北公安县人 , 副教授 , 硕士 . 主要研究方向 :系统建模与仿真 , 优化运算与运行 , 电路理论分析与应用 , 微机控制技术 .第 25卷第 2期佳木斯大学学报 (自然科学版 V ol. 25N o. 22007年 03月 Journal of Jiamusi University (Natural Science EditionMar. 2007中取出电压探针 , 连线 , 组成图 1所示的电路 [3].图 1实例电路图2. 2仿真参数设置对图 1所示的电路 , 作瞬态分析 . 在Analysis Πsetup 下 , 点中 transient , 并设置开始时间为 1ms , 结束时间为 30ms , 然后点击Analysis Π, 即开始运行仿真 , , 2., T race ΠAdd , 然后选 . 如 A 相电源的电压波形和中线的电流波形分别如图 3和图 4所示 .图 2缺省设置时的输出波形图2. 3仿真分析仿真结束后 , 系统自动生成 6个相关文件 , 其中 output 文件的部分内容如下 :……………………………………………3Schematics Netlist 3V V1 $N 0001 0 DC 0 AC 311+SI N 0. 1 311 501ms 0 0VV2 $N0002 0 DC 0 AC 311+SI N 0. 1 311 50 1ms 0 -120V V3$N 0003 0 DC 0 AC 311+SI N 0. 1 311 50 1ms 0 120R R1$N 0001$N 0004 20R R2$N 0004$N 0005 50R R3$N 0002 $N 0006 20R R4$N 0006$N 0007 50R R5$N 0003$N 0008 20R R6 $N 0008$N 0009 50R R7 0$N0010 30L L1$N 0005$N 0010 1H IC =0L L2$N 0007$N 00101H IC =0LL3$N0009$N0010 1H IC =0……………………………………………VO LT AGE S OURCE C URRE NTS NAME C URRE NT V V11. 000E -10V V2- -DISSIPATI ON 1. 45E -04W ATTS JOB C ONC LUDE D T OT A L JOB TI ME . 48图 3 A 相电源的电压波形图图 4中线的电流波形图51佳木斯大学学报 (自然科学版2007年从输出文件中可以知道 , PSPICE 自动对元件和节点编号 , 运行结束后 , 显示电路的有功功率为 1. 45x10-4W , 仿真用时为 0. 48秒 . 观察图 2, 可以验证在对称三相电路中 , 负载中性点和电源中点是等电位点 ; 图 3表明 , 在无阻尼 (DF =0 时 , 三相电源的电压是严格无衰减的正弦线 ; 由图 4知 , 对称三相电路的中线电流为零 . 这些仿真结果均与实际情况相符[4].3结束语对电路设计而言 , 在建立硬件电路之前 , 借助 PSPICE 来进行模拟分析 , 就如同对所设计的电路进行搭试 , 然后用各种仪器来进行调整和测试一样 , 根据实际要求来设置不同的参数 , 分析电路是否合理 , 是否需要变更 , 估计元器件的变化对电路造成的影响 , 分析一些较难测量的电路特性等等 , 从而得到一个合理的最优化电路 , 这样可以节省大量的时间和资金 , 入 , 而且可以使产品开发时间短、 , 信号与系统进行辅助分析与设计 , 以及电子工程、信息工程和自动控制等领域具有重要的意义 . 三相电路是日常工业用电和民用电的普遍供电方式 , 对三相电路的仿真分析具有重要的实用价值 , 尤其是借助 PSPICE 对不对称三相电路在一相故障情况下的应用研究以及对称三相电路功率因数的提高是后续展开的课题 .在用 PSPICE 仿真分析中 , 绘制电路图时 , 应先取元件 , 后连线 , 而且图形文件的名字只能使用字母 , 否则 , 编译不能通过 . 仿真时 , 参数设置一定要恰当 , 不然 , 难以得到令人满意的波形 . 参考文献 :[1]吴建强 . Pspice 仿真实践 [M].哈尔滨 :哈尔滨工业大学出版社 ,2001,4.[2]李永平 , 董欣 . Pspice [M].北京 :国防工业]. [M].北京 :国防工业出. 电路 (第四版 [M].北京 :高等教育出版社 ,2000,1.Three ’ s Simulation and Analysis B ased on PSPICEY AO Qi -guo1,2, ZHU Ling2(1. I nstitute of hydroelectric and digital engineering , H u azhong U niversity of Science and T echnology , Wuh an 430074, China ; 2. Dep artment of E lectricity and Communication , Wuh an I nstitute of T echnology , Wuh an 430073, ChinaAbstract : PSPICE is a kind of general circuit design and analysis s oftware. Before setting up hardware circuit , with the help of PSPICE , we may analog analyze the circuit , and set up different parameters according to practical require , analyze whether it is reas onable and needs to be m odified , and estimate the effect that cause of the com po 2nent ’ s change, as well as analyze s ome circuit ’ s specific property which is difficult to measure , and s o on. S o we will get a reas onable and optimal circuit. Therefore , we may save a lot of time and fund , as well as short the time of prod 2uct ’ s development and renew. Three phase circuit is a general supply power method of industry and daily life con 2sume. This article has s ome functional value by setting it as an exam ple to introduce the PSPICE ’ s applying process , and it will be helpful to learn and g rasp PSPICE.K ey Words : PSPICE ; three phase AC circuit ; simulation151第 2期姚齐国 , 等 :基于 PSPICE 的三相交流电路仿真分析。

PSpice 电路仿真报告——11351003 陈纪凯一、 实验目的1. 学会Pspice 电路仿真软件的基本使用2. 掌握直流电路分析、瞬态电路分析等仿真分析方法 二、 实验准备1. 阅读PSpice 软件的使用说明2. 掌握节点法和网孔法来分析直流电路中各元件的电流和电压3. 掌握用函数式表示一阶、二队电路中某些元件的电流和电压 三、 实验原理用PSpice 仿真电路中各元件属性并与计算理论值比较，得出结论。

四、 实验内容 A. P113 3.381. 该测试电路如图a-1所示。

输入该电路图，设置好元件属性和合适的分析方法，按Analysis/Simulate 仿真该电路。

图a -1 图a-22. 仿真结果如图a-2所示。

3. 比较图a-2中仿真出来的数据与理论计算出来的数据。

计算值为： 1.731i A =，153.076V V =，262.885V V = 仿真值为： 1.731i A =，153.08V V =，262.89V V =经比较，发现计算值与仿真值只是精确度不一样，精确值相等。

B. P116 3.571. 该测试电路图如图b-1如示。

设置好元件属性及仿真方法。

图b- 1图b- 22.仿真出来的电路中各支路电流值如图b-2所示。

3.比较仿真值与理论计算值。

计算值：用网孔分析法得到线性方程组如下：用matlab解上述方程得i=1.5835A, i=1.0938A, i=1.2426A, i=-0.8787A即1234i=1.584A, i=1.094A, i=1.243A, i=-0.87872A 从图b-2可以读出仿真值：1234把计算值当作真实值，把仿真值当作测量值，计算相对误差如下表由上表可以看出计算值与仿真值之间的相对误差很小，而从直观上来看，两者只是精确度问题。

4. 图b-2也可以验证一下基尔霍夫电流定律。

如1.584=1.094+489.70m 。

C. P274 Example 7.181. 该测试电路如图c-1所示，设置好元件属性。

PSpice基础仿真分析与电路控制描述介绍本文档旨在介绍PSpice基础仿真分析以及如何描述电路控制。

PSpice是一种常用的电子电路仿真软件，可以帮助工程师在设计阶段对电路进行仿真分析。

PSpice基础仿真分析PSpice基础仿真分析包括以下几个步骤：1. 确定电路拓扑结构：在PSpice中绘制电路的拓扑结构，包括电源、电阻、电容、电感等元件。

2. 设定元件参数：为每个元件设定合适的参数，例如电阻值、电容值等。

3. 设置仿真参数：选择合适的仿真参数，如仿真时间、仿真步长等。

4. 进行仿真分析：运行仿真分析，并观察电路的响应。

5. 分析仿真结果：根据仿真结果，分析电路的性能，例如电流、电压、功率等。

电路控制描述在PSpice中，我们可以通过电路控制描述实现对电路的控制。

电路控制描述是一种基于具体控制条件的仿真分析方法，可以模拟电路中的控制变量。

以下是电路控制描述的基本步骤：1. 定义控制变量：在PSpice中选择一个电路元件作为控制变量，可以是电源电压、电阻值等。

2. 设置控制条件：为控制变量设置控制条件，如电压范围、电流大小等。

3. 运行仿真分析：根据设置的控制条件，运行仿真分析，并观察电路的响应。

4. 分析仿真结果：根据仿真结果，分析电路在不同控制条件下的性能变化。

电路控制描述可以帮助我们评估电路在不同控制条件下的表现，并优化电路设计。

结论本文档介绍了PSpice基础仿真分析和电路控制描述的基本概念和步骤。

通过使用PSpice进行仿真分析和电路控制描述，工程师可以更好地评估和优化电路设计，提高电路的性能。

PSpice提供了丰富的仿真功能和工具，在实际工程应用中具有广泛的应用价值。

希望本文档对您了解PSpice基础仿真分析和电路控制描述有所帮助。