pspice介绍1（转载）
时间：2023-01-17 16:00:00
PSpice主要功能及特点：
OrCAD软件的主要成分包括：OrCAD/Capture CIS、OrCAD/Layout Plus、OrCAD/Express及OrCAD/PSpice。它们是：电路图设计、电路板设计、可编程逻辑器件设计和模拟/数字混合电路模拟。电路原理图可以直接模拟和设计。参数设置、设计资源、生成的各种文件、分析结果等与同一电路设计相关的内容由参数设置、设计资源、分析结果等组成Project Manager统一管理。
以下主要介绍OrCAD/Capture CIS和OrCAD/PSpice软件。
OrCAD/Capture CIS：
OrCAD/Capture CIS是一款功能强大的电路原理图设计软件，可生成各种模拟电路、数字电路和模拟电路/除了数字混合电路的电路原理图外，还配备了元件信息系统CIS（Component Information System），能够有效地管理组件的使用。
它的主要组成部分是设计项目管理模块（Project Manager）、模块绘制电路图(Page Editor)、元器件库(Library)、建库模块(Part Editor)及CIS等。
1．项目设计：
在开始设计新项目之前，首先要确定项目类型。该软件提供以下四种项目类型，以总结软件包可以实现的所有功能。
（1）Analog or Mixed A/D
（2） PC Board Wizard
（3） Programmable Logic Wizard
（4） Schematic
若完成电路图后进行仿真，选择（1）Analog or Mixed A/D；电路图完成后用于印制电路板的设计应选择（2）PC Board Wizard；电路图完成后用于CPLD或FPGA设计则选择（3）Programmable Logic Wizard；若只是单纯绘制电路图，选择（4）Schematic。
2． 器件符号库：
在绘制和编辑电路图时，所需的元器件及电路符号，需从OrCAD/Capture提供的元器件符号库中调用。元器件库文件中包括四万多种常用的元器件符号，以及元器件的特性参数模型和封装信息。元件库都放在LIBRARY子目录下，若进行仿真的电路，其元器件要从LIBRARY子目录下的PSPICE子目录下的元件库中调用。
器件库中还包括PSpice的模拟行为模型，为用户提供一个简便的方式去仿真一块尚未完成或是极复杂的子电路。用户可自行定义或使用已经建好的模拟行为元件，它运用描述电路特性的方式而不需要以真实电路来输入与仿真，可大幅精简仿真的时间和复杂度。
3．软件还提供了Part Editor模块，可以修改库文件中的图形符号或添加新的内容。用户还可以通过Internet，从指定的数据库中查寻上百万个元器件的最新信息，将需要的元器件放入电路或添加到元件库中。
4．元器件信息管理系统（CIS），不仅对元器件的使用和库存实施高效的管理，而且还具有互联网元器件助理（ICA）功能。
5．电路设计的后处理工具（Processing Tools），对设计好的电路图，对图中元器件进行自动编号、设计规则检查、输出各种统计报告及可生成四十种电连接网表文件供其它CAD软件调用。
OrCAD/PSpice：
OrCAD/PSpice是一个通用电路仿真软件，可对模拟电路、数字电路及模拟/数字混合电路进行仿真，能够显示信号波形、并对波形进行各种运算处理，可提取电路特性参数并分析与元器件参数的关系。
软件的主要构成有：
1． 原理图输入程序Schematics：PSpice以OrCAD/Capture作为前端模块。其利用Capture的电路图输入功能及设计项目统一管理功能。
2．激励源编辑程序Stimulus Editor：PSpice中信号源的种类很多，PSpice用激励源编辑程序以交互方式生成电路模拟中需要的各激励信号波形。
3．电路仿真程序PSpice A/D：是PSpice的核心部分。最新版本的仿真功能包括：基本直流工作点计算(Bias Point)、直流特性扫描(DC Sweep)、交流小信号特性分析(AC Sweep/Noise)和瞬态分析(Time Domain (Transient))四种基本的分析类型,每一种分析中均可同时包括灵敏度分析、温度特性、参数扫描、蒙特卡洛分析和直流工作点的存取等。
电路仿真程序接受电路原理图输入程序的电路拓扑和元器件参数信息，经过元器件模型处理形成电路方程，求电路方程的数值解，最后给出计算结果。仿真结果一般由图形文件（*．DAT）和数据文件（*．OUT）两部分组成。
4．输出结果分析、绘图程序Probe：功能有仿真结束后显示电路中的节点电压、支路电流波形、仿真结果的再分析处理、数字电路中逻辑错误问题的检测。
5．模型参数提取程序Model Editor：电路仿真的精度很大程度上取决于电路中代表各种元器件特性的模型参数值是否精确。PSpice A/D提供的模型参数库中有超过11300种的半导体器件和模拟集成电路产品的模型参数及超过1600种数字电路单元产品的参数。如果用户采用的元器件在模型参数库中没有，可调用该软件，用户给出元器件的特性参数，即可生成仿真时需要的模型参数。 Model Editor可以统一处理以文本和修改规范两种形式提取模型参数，且新增了达林顿器件的模型参数提取。完成模型参数提取后，自动在图形符号库中增添该器件符号。
6．优化程序Optimizer：该程序可在电路模拟的基础上，根据用户规定的电路特性约束条件自动调整电路元器件参数，以满足某一电路指标要求。
5.3.2 PSpice A/D中的一些规定
1． PSpice A/D支持的元器件类别及其字母代号如表5-3-1所示。
表5-3-1 元器件类别及其字母代号
| 字母代号 |
元器件类别 |
字母代号 |
元器件类别 |
| B |
GaAs 场效应晶体管 |
N |
数字输入 |
| C |
电容 |
O |
数字输出 |
| D |
二极管 |
Q |
|
| E |
受电压控制的电压源 |
R |
电阻 |
| F |
受电流控制的电流源 |
S |
电压控制开关 |
| G |
受电压控制的电流源 |
T |
传输线 |
| H |
受电流控制的电压源 |
U |
数字电路单元 |
| I |
独立电流源 |
U STIM |
数字电路激励信号源 |
| J |
结型场效应晶体管（JFET） |
V |
独立电压源 |
| K |
互感（磁芯），传输线耦合 |
W |
电流控制开关 |
| L |
电感 |
X |
单元子电路调用 |
| M |
MOS场效应晶体管（MOSFET） |
Z |
绝缘栅双极晶体管（IGBT） |
2．PSpice中的数字、单位和运算式
在PSpice A/D中，数字采用通常的科学表示方式，即可以使用整数、小数和以10为底的指数。用指数表示时，字母E代表作为底数的10。对于比较大或比较小的数字，还可以采用10种比例因子，如表5-3-2所示。使用时表中符号不分大、小写。
表5-3-2 数字表示方式
| 符号 |
比例因子 |
名称 |
| F |
10E-15 |
(femto-) |
| P |
10E-12 |
(pico-) |
| N |
10E-9 |
(nano-) |
| U |
10E-6 |
(micro-) |
| MIL |
25.4*10E-6 |
(mil-) |
| M |
10E-3 |
(milli-) |
| K |
10E3 |
(kilo-) |
| MEG |
10E6 |
(mega-) |
| G |
10E9 |
(giga-) |
| T |
10E12 |
(tera-) |
在PSpice A/D中采用的是实用工程单位制，即时间单位为秒，电流单位为安培，电容单位为法拉，……，在运行过程中，PSpice A/D会根据具体对象，自动确定其单位。因此在实际应用中，代表单位的字母可以省略。
PSpice A/D中的表达式由运算符、数字、参量和变量构成。
3．电路图中的节点编号和输出变量表达式
1．SOURCE库中有许多电源符号，针对于不同的电路仿真功能，要选择不同的电源及设置。以下对一些常用的电源作简要介绍,如表5-3-5所示。
表5-3-5 常用的电源极其设置
| 符号名称 |
在电路特性仿真中的作用 |
||
| DC Sweep |
AC Sweep |
Time Domain(Transient) |
|
| VDC |
设置直流电压 |
设置交流信号振幅 |
|
| VAC |
设置直流电压 |
设置交流信号振幅 |
|
| VPULSE |
设置直流电压 |
设置交流信号振幅 |
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