Pspice的基本功能.DOCVIP

第3章 仿真软件、PLC及变频器简介 3.1 计算机辅助分析软件Pspice简介 3.1.1 Pspice A/D的基本功能 Pspice是面向电子线路和集成电路的分析软件，是SPICE（Simulation Program With Integrated Circuit Emphasis）的一种微机版本。目前已有在WINDOWS方式下的Pspice 9，它一般包括6个基本程序模块： （1）电路原理图编辑程序逻辑Capture; （2）激励源编辑程序Stimulus Editor; （3）电路仿真程序Pspice逻辑A/D； （4）曲线输出程序Probe; （5）模型参数提取程序Model Editor; （6）元器件模型参数库 LIB。 1. Pspice A/D的配套功能软件（模块） Pspice是电子线路、集成电路分析与设计的一个强有力工具，它一直被公认为是最优秀的通用电路分析软件之一。目前从事电路设计的OrCAD公司与开发Pspice的Microsim公司的强强联合，必将给Pspice带来一个更广阔的应用前景。 OrCAD软件包中进行电路模拟分析的核心软件是Pspice A/D。为使模拟工作做得更快、更好，OrCAD软件包中还提供了5个配套软件（模块）。他们之间的相互关系如图3.1所示： 图3.1 Pspice A/D与配套软件 电路数据的输入既可以为文本方式，也可以为图形方式。原理图的绘制比较直观，易于输入。 2. Pspice A/D 支持的元器件类型 Pspice所能处理的电子元器件非常广泛，可直接输入的元器件有： （1）线性电路元件； （2）非线性受控源； （3）二极管、晶体三极管、MOS晶体管等的半导体器件； （4）晶闸管、电力晶体管、功率MOS管、IGBT等的功率器件； （5）运算放大器； （6）数字集成电路； （7）用于电子测量、控制等的常见集成芯片； （8）磁芯、传输线、开关等。 利用以上类型的元器件和Pspice的子电路输入功能，还可对其他器件和电路进行建模，创建自己的器件，因此可以毫不夸张地说，Pspice能够分析所有的集总参数电路。 在Pspice中，为了能够准确地分析电路的真实行为，半导体器件的模型参数较多，有的达40多个。不过，这些参数不必都需要输入，许多参数在软件中有其隐含值。此外，Pspice中提供有极为丰富的半导体器件与集成电路库，有关模型参数已根据厂商的产品性能在器件库中设定好，分析时只要简单地给出其型号，用户不必了解器件或集成电路的具体技术指标。 3. Pspice A/D 分析的电路特性 Pspice的分析功能也十分强大，基本的分析功能有： （1）工作点分析。除能够给出工作点处各电压、电流和电路的功耗外，还可进行工作点处的灵敏度分析和小信号直流增益分析。 （2）瞬态分析（或称时域分析）。在瞬态分析完成后，也可进行傅里叶分析，给出周期信号的前9次谐波分量和总谐波失真。 （3）正弦小信号分析。该项分析将电路在工作点处线性化，可给出电路的频响特性。此外，Pspice也可做噪声分析。 除以上基本分析功能外，Pspice还可进行器件模型参数的扫描分析、温度特性分析、蒙托卡诺（Monte Carlo）统计及最坏情况分析。 Pspice的数据后处理程序Probe就像一台功能强大的示波器，能根据计算数据绘制出相应的曲线。此外，它还可对输出数据进行多种运算和分析，提取一些特征参数。 3.1.2 电路模拟过程 本章将以Pspice 9为重点，兼顾其他版本的形式，介绍Pspice的一些基本功能，学习完后，读者应能够对由理想元件构成的电路进行分析，并对该软件有一个初步的了解，待后续有关课程学完后，读者不难使用该软件对电子线路和集成电路进行分析。 采用OrCAD EDA软件系统对电路设计方案进行电路模拟的基本过程共分8个阶段。 （1）新建设计项目（Project） OrCAD软件包对设计任务按项目（Project）实施管理。开始一个新的项目设计时，首先要调用OrCAD/Capture软件中的项目管理模块建立相应的项目名称，并确定有关的设置。 （2）电路图生成 项目名确定后，就应该在电路图绘制软件OrCAD/Capture环境下，以人机交互方式将用户确定的电路设计方案以电路原理图形式送入计算机。 （3）电路特性分析类型和分析参数设置 生成电路图以后，需根据电路设计任务确定要分析的电路特性类型并设置与分析有关的参数。 （4）运行PSpice A/D程序 完成上述3项工作后，即可调用PSpice A/D程序对电路进行模拟分析。 （5）模拟结果的显示和分析 完成电路模拟分析后，PSpice按照电路特性分析的类型分别将计算结果存入扩展名为OUT的ASCⅡ码输出文件以及扩展名为DAT的二进制文件中。分析