电子系统设计与仿真-第3节-SPICE仿真基础.ppt

电子系统设计与仿真第3节-SPICE仿真基础 Where we are... Today: 仿真技术历史 spice原理 仿真技术历史 历史 1965年代：IBM开发了ECAP 1969年代：加州大学伯克利 CANCER 1972年代：spice（电子行业仿真的基础） HSpice(Meta-software公司) RAD-Spice(Meta-software公司) IG-Spice(A.B.Associates公司) I-Spice(NCSS Time SHaring) PSpice(Microsim公司) 整个电子行业仿真的程序基础 Pspice 编程 　　*A Simple RLC Circuit 　VIN 7 0 sin(0 10 1kHz)；幅值为10V,频率为1kHz的正弦电压源 　　R1 7 5 2 　　L1 5 3 1.5MH 　　C1 3 0 10UF 　　.TRAN 10US 3MS ；瞬态分析从0到3ms，分析步长为10μｓ 　　.PLOT TRAN V(3) V(7) ；设置绘图仪输出曲线 .PROBE ；Probe指令可产生输出数据文件*dat,可运行Probe程序可以查看所有节点的输出波形。 　　.END ；结束语句 　　1.节点 我们以简单的RLC电路来说明节点的规则。RLC电路如图2-2所示。 每个元器件必须连接在两个或两个以上节点之间，节点序号可以不连接，0节点指定为地节点。节点号必须是0-999之间的整数。 每个节点要连接两个以上元件，即要在输入文件中至少出现两次。在描述语句中元件名后紧跟连接节点序号，一般按电流流入元件方向排列节点顺序。 　2.元件单位名称 　　 元件节点后跟随元件值。元件值有两个后缀，前一个为数量级后缀，后一个为单位后缀。 　　 数量级后缀全为大写，PSpice规定了以下10种比例因子： 　　F=1×10-15 P=1×10-12 N=1×10-9 U=1×10-6 　　MIL=25.4×10-6 M=1×10-3 K=1×103 MEG=1×106　　G=1×109 T=1×1012 3.电路元件描述 电路元件和电源用名称的第一个字母作为标志（关键字），元件名字长可以有8位字母，关键字母按顺序排列如下： C 电容； D 二极管；E 电压控制电压源；F 电流控制电流源；L 电感； R 电阻； T 传输线；V 独立电压源 无源器件描述语句格式为 　元件名正节点负节点元件值元件模型名或参数 4.电源描述 　　PSpice将电源分为两大类：独立源和受控源。 　　独立源描述语句的格式为 电源名称N+ N-[DC直流值][AC幅值相位][瞬时值][模型名和参数] 　　其中N+为电压正节点，N-为电压负节点，N+电位必须高于N-,正电流从N+流向N-。语句中DC，AC和瞬态值的默认值为0。在直流分析时，要设置DC值；在交流分析时，要设置AC值，其相位值如省略则为0；在进行时域分析时，可以设置随时间变化的电源，如脉冲值，指数电源，正弦波等。 　　 典型电源描述语句举例如下： 　　VIN 20 40 DC 2 AC 1 30 SIN (0 2V 10KHZ) 　　VPULSE 10 0 PULSE (0 1 2NS 2NS 2NS 50US 100US) 　　 分析指令格式 PSpice程序能够用来进行多种电路分析，直流分析（.DC）、交流分析（.AC）、瞬态分析（.TRAN）是常用的3种类型。每个电路分析由点指令给出 　1.直流分析 。 　 　　直流分析包括以下指令： 　　.DC——对独立电压/电流源进行直流扫描； 　　.OP——计算直流工作点； 　　.TF——交流小信号传输函数分析； 　　.SENS——小信号灵敏度分析。 　　2.交流分析 交流分析包括以下指令： 　　.AC——小信号频域响应； 　　.NOISE——噪声分析。 其中噪声分析必须与小信号交流分析（.AC）同时进行。 3.瞬态分析 　　 　　瞬态分析包括以下指令： 　　.TRAN——分析时域响应； 　　.FOUR——傅里叶分析。 傅里叶分析必须与时域瞬态分析（.TRAN）同时进行。 输出指令格