PSpice学习与使用心得

PSpice学习一、基本概念1、AD与AAAD(analogdigital)是模拟与数字仿真，AA(advancedanalog)是先进模拟仿真。AD可以独立进行仿真，AA需要依托于AD仿真。二、AD1、基本操作和操作窗口（1）OrCAD窗口1）探针电压探针：电流探针：差分对探针：功率探针：全局偏置点电压显示：全局偏置点电流显示：全局偏置点功率显示：ACSweep专用的其他探针：PSpiceMarkersAdvanced，可以看到波特图用：dB（幅频）探针（dBmagnitudeofvoltage;dBMagnitudeofVoltage），相位（相频）探针(PhaseofVoltage;PhaseofCurrent)高速仿真：延迟探针(GroupDelayofVoltage)实部电压电流：RealPartofVoltage\Current虚部电压电流：ImaginaryPartofVoltage\Current（个人感觉是j方向，也就是超前90度方向分量）自定义探针：可以设置具有特定测试功能（函数可以人为设定）的探针，见第11节（或者搜：自定义探针）2）仿真设置新建仿真配置：编辑仿真配置：，可选择瞬态时域、静态工作点、DC或者AC扫描及详细设置。仿真start：查看仿真结果：（2）PSpiceAD界面1）.out输出文件仿真结束后可点击查看.out文件。（3）PSpiceprofile菜单1）General选项卡General选项卡中显示输入输出文件路径。2）Analysis选项卡Analysis选项卡包括仿真参数分析的详细设置。3）ConfigurationFiles选项卡ConfigurationFiles中有Category栏，分为Stimulus、Library和Include，Stimulus是指波形编辑器编辑好的波形文件可以复用。Library用于配置用户自定义的仿真库文件路径。Include用于存放头文件。Stimulus使用方法：点击PlacePlacePart在Libraries中找到SOURCSTM库，从中选择激励源放入原理图中，右键该激励源EditPSpiceModel弹出对话框中输入函数类型设置好并保存之后，在ConfigurationFiles中就可以看到该文件已经存在了工程中，若想在今后的工程中复用，可以点击Setasglobal。Library和Include的复用方法也相同，设置好之后，点击Addasglobal即可。4）Option选项卡RelativeaccuracyofV’sandI’s：电压和电流的相对精度Bestaccuracyofvoltage：最高电压精度Bestaccuracyofcurrents：最高电流精度Bestaccuracyofcharge：最高电荷量精度Minimumconductanceforanybranch：最小电导迭代次数限制（这里只要设置使能下面的AutoConverge/verge即可）：DCand‘blind’iterationlimit：Transienttimepointiterationlimit：Trancienttimepointiterationlimit：5）DataCollection选项卡数据采集分四大类：电压、电流、功率、数字、噪声每类都可以选择：所有all、除子电路外所有allbutinternalsubcircuits、Atmarkersonly探针处、无None。6）Probewindow共3个可勾选选项。Displayprobewindowwhenprofileisopened：打开Profile窗口时就打开示波器，没什么用，基本不会勾选这个。DisplayProbewindow：一般选择在仿真完成后打开示波器aftersimulationhascompleted.Show：选择第一个---所有探针Allmarkersonopenschematics或者上一次设置LastplotNone：自行设置。基本不用这个。2、Biaspointanalysis(静态工作点分析)（1）新建工程打开OrCADCaptureCISFileNewproject设置好路径及工程名称，点击OK随后选择OrCAD自带示例工程BJT_Amplifiers.opj随后弹出的窗口中选择PSpiceAD，点击OK（2）偏置点仿真点击弹出如下对话框，Analysis栏选择BiasPoint，OutputFileOption选择第一个随后点击进行仿真。所得静态工作点仿真结果在下图中显示。（3）敏感度分析和小信号直流增益分析1）设置方法点击选择BiasPoint勾选PerformSensitivityanalysis(SENS)，输出变量Outputvariable：输入V(Vout)；Calculatesmall-signalDCgain(.TF)栏，FromInputsourcename:V1，ToOutputvariable：V(Vout)。2）输出结果点击仿真，仿真结果在PspiceA/D窗口中，点击查看.out文件。下面对.out文件进行简单说明。第一部分：网络连接方式****INCLUDINGBJT_Amps.net*****sourceAD_BIASQ_Q1VOUTN001900Q40237V_VbiasN00113002.5VdcR_R1N00089N001901kTC=0,0R_R2N00424VOUT50TC=0,0V_VccN00424015VdcV_V1N00089N001130+SIN01.52k000Q_Q2N03543N03347VOUT1Q40237R_R3N03379N033471kTC=0,0V_V2N03379N03407+SIN01.52k000V_Vbias1N0340702.5VdcR_R4VOUT105kTC=0,0V_Vcc1N03543015VdcV_V3N1076000+SIN00.152k000V_Vcc2N10836015VdcQ_Q3VOUT2N10942N10902Q40237R_R6N10836VOUT25kTC=0,0R_R7N10902N1076001kTC=0,0R_R5N10970N10942100TC=0,0V_Vbias2N1097001Vdc****RESUMINGTransient.cir****.END第二部分：三极管模型参数****BJTMODELPARAMETERS******************************************************************************Q40237NPNLEVEL1IS100.000000E-18BF100NF1VAF100IKF.0224ISE69.280000E-18NE1.186BR1NR1ISS0RB10RE0RC4CJE939.800000E-15VJE.75MJE.3453CJC893.100000E-15VJC.75MJC.3017XCJC1CJS0VJS.75TF141.200000E-12XTF30VTF10ITF.27TR1.574000E-09XTB1.5KF0AF1CN2.42D.87第三部分：各节点电压、电源电流及总功耗****SMALLSIGNALBIASSOLUTIONTEMPERATURE=27.000DEGC******************************************************************************NODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGE(VOUT)12.6410(VOUT1)1.7505(VOUT2)13.7050(N00089)2.5000(N00190).9143(N00424)15.0000(N03347)2.4945(N03379)2.5000(N03407)2.5000(N03543)15.0000(N10836)15.0000(N10902).2631(N10942).9996(N10970)1.0000(N001130)2.5000(N107600)0.0000VOLTAGESOURCECURRENTSNAMECURRENTV_Vbias-1.586E-03V_Vcc-4.718E-02V_V1-1.586E-03V_V2-5.469E-06V_Vbias1-5.469E-06V_Vcc1-3.446E-04V_V32.631E-04V_Vcc2-2.589E-04V_Vbias2-4.170E-06TOTALPOWERDISSIPATION7.21E-01WATTS第四部分：三极管工作点参数****OPERATINGPOINTINFORMATIONTEMPERATURE=27.000DEGC**********************************************************************************BIPOLARJUNCTIONTRANSISTORSNAMEQ_Q1Q_Q2Q_Q3MODELQ40237Q40237Q40237IB1.59E-035.47E-064.17E-06IC4.72E-023.45E-042.59E-04VBE9.14E-017.44E-017.36E-01VBC-1.17E+01-1.25E+01-1.27E+01VCE1.26E+011.33E+011.34E+01BETADC2.98E+016.30E+016.21E+01GM1.10E+001.31E-029.91E-03RPI1.69E+015.07E+036.67E+03RX1.00E+011.00E+011.00E+01RO2.36E+033.26E+054.35E+05CBE8.23E-103.46E-122.99E-12CBC3.84E-133.75E-133.74E-13CJS0.00E+000.00E+000.00E+00BETAAC1.87E+016.67E+016.60E+01CBX/CBX20.00E+000.00E+000.00E+00FT/FT22.13E+085.46E+084.69E+08第五部分：小信号传输特性，包括输入、输出阻抗及输出与输入电压的传输特性（有疑问的是，直接代入输出电压值和输入电压值不等于下述结果）。输入阻抗比输入电阻1k略大，输出阻抗比集电极电阻50Ω略小。****SMALL-SIGNALCHARACTERISTICSV(VOUT)/V_V1=-8.881E-01INPUTRESISTANCEATV_V1=1.027E+03OUTPUTRESISTANCEATV(VOUT)=4.897E+01第六部分：敏感度分析。观察的是共发射极放大电路，所以与另外两个电路（共基、共极）中元件没有关系（在下表中相应的体现是敏感度为0）。****DCSENSITIVITYANALYSISTEMPERATURE=27.000DEGC******************************************************************************DCSENSITIVITIESOFOUTPUTV(VOUT)ELEMENTELEMENTELEMENTNORMALIZEDNAMEVALUESENSITIVITYSENSITIVITY(VOLTS/UNIT)(VOLTS/PERCENT)R_R11.000E+031.408E-031.408E-02R_R25.000E+01-4.620E-02-2.310E-02R_R31.000E+030.000E+000.000E+00R_R45.000E+030.000E+000.000E+00R_R65.000E+030.000E+000.000E+00R