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电路仿真软件OrCAD PSpice 简介 1.1 OrCAD 软件系统的组成 作为电子设计自动化（EDA）的产品之一，OrCAD软件覆盖了电子设计中的四项核心任务，即：电路原理图设计，电路仿真，印制电路板设计，以及可编程逻辑设计。OrCAD软件系统的组成框图如图1.1所示。 其中，OrCAD Capture是前端处理软件，负责电路原理图的编辑、仿真参数的设置以及产生网络表等报告文件；OrCAD PSpice是电路仿真软件，负责软件验证，并具有优化设计的功能；OrCAD Layout 是印制电路板设计软件，可直接将OrCAD Capture生成的电路图转为PCB设计；OrCAD Express是逻辑模拟软件，可对Capture生成的数字电路进行模拟，以及进行CPLD和FPGA设计。 1.2 OrCAD PSpice软件概述 本章将要介绍的OrCAD PSpice软件，其前身是Spice（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis），即重点用于集成电路的模拟程序。PSpice是PC机上运行的Spice。而OrCAD PSpice软件是由OrCAD公司并购了PSpice而得名。 OrCAD PSpice功能强大，它不但适用于纯模拟电路和纯数字电路，还适用于模数混合电路的仿真分析，它可以对电路进行直流分析、交流分析、瞬态分析、参数扫描分析、统计分析和逻辑模拟等多种分析。由于本书仅涉及电路理论的计算机仿真，因此这里只介绍最基本的使用方法，采用的软件版本为OrCAD PSpice A/D 9.2。 1.3 OrCAD PSpice电路仿真的基本流程 利用OrCAD PSpice进行基本的电路仿真，一般的仿真流程如图1.2所示。 1.3.1 新建设计项目（Project） OrCAD软件系统对设计任务按项目（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。 1.3.2 绘制电路图 项目名称确定后，在电路图绘制软件OrCAD Capture环境下，以人机交互方式编辑电路原理图，作为仿真分析的输入。 1.3.3 仿真分析类型及参数设置 电路图生成以后，需要根据电路特性的分析要求，设置仿真分析类型以及有关的分析参数。 PSpice通过建立模拟类型分组(Simulation Profile)来确定分析类型和参数，但每一个分组只能从以下四种基本分析类型中选择一种。 （1）直流分析(Bias Point Detail)。其功能是使PSpice将电路中的电容开路，电感短路，各信号源取其直流成分，算出电路的直流响应。 （2）直流扫描分析(DC Sweep)。其功能是在一定范围内对电压源、电流源、温度、模型参数和全局变量进行扫描，并对扫描变量的每一个取值，计算电路的直流响应。 （3）交流小信号频率扫描分析(AC Sweep)。交流扫描分析的功能是使电路中交流信号源的频率在一定范围内变化，并用交流小信号等效电路计算电路的交流信号响应。 （4）瞬态分析[Time Domain(Transient）。其功能是在给定的激励作用下，计算电路的瞬态响应。 仿真类型除了上述四种基本类型之外，还可以相应地包括如：傅里叶分析、温度特性分析、参数扫描分析、蒙托卡诺分析等附加特性分析。 1.3.4 执行仿真 完成上述三项工作后，即可调用PSpice A/D程序对电路执行仿真。 1.3.5 仿真结果的显示和分析 执行仿真后，PSpice按照电路特性分析的类型，将与数字有关的计算结果存放在扩展名为OUT的ASCII码文本输出文件中；将与波形曲线有关的计算结果存放在扩展名为DAT的二进制文件中，并可以通过调用波形显示模块Probe来分析仿真波形。 上面只介绍了最基本的电路仿真过程。一般地，在仿真过程中，如果电路设计方案不合适、电路图生成中出错或分析参数设置不当，都会导致仿真不能正常进行，因此往往需要不断进行设计修正才能得到满足要求的电路设计。另外，对于完整的电子设计自动化（EDA）过程，还可以在仿真分析之后，确定是否调用PSpice A/D中的优化模块(Optimizer)，对电路进一步进行优化设计；最后，根据需要，可调用OrCAD Capture输出全套电路图纸及各种统计报表，也可将电路设计图传送给OrCAD Layout，继续进行印制电路板的设计，等等。 1.4 OrCAD PSpice 9.2的有关规定 1.4.1 PSpice A/D中元件字母的规定 在PSpice A/D中规定，不同类型的元件用不同的字母代号表示，下面列出了在电路理论中常用的电路元件及其字母代号。 电阻（R），电感（L），电容（