PSPICE仿真与安装方法

2020/1/191第4讲、PSPICE仿真方法1、电路模拟用途：对电路进行模拟和仿真。最著名的软件：SPICE（SimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis）OrCAD/PSPICE基本软件由加州大学伯克利分校于1972年研制常用：HSPICE---文本方式---电路图方式---文本方式(我们要学)2020/1/1922、PSPICE功能一、支持的元器件类型•基本无源元件：电阻、电容、电感、传输线等；•半导体器件：二极管、双极晶体管、结型场效应管、•MOS管等；•独立电压源和独立电流源；•其它二、分析类型•直流分析：直流特性扫描分析；•交流分析：频率特性、噪声特性分析；•瞬态分析：包括瞬态响应分析，傅立叶分析；•参数扫描：包括温度特性分析，参数扫描分析；•统计分析：包括蒙托卡罗分析、最坏情况分析；2020/1/1933、OrCAD/PSPICE9.1安装进入源程序安装文件夹，双击运行Setup.exe;2020/1/194填入安装代码，每一个代码代表一种程序，具体参照安装文件中的Crack.txt文件，填完后点击Next;2020/1/195可采用全安装安装代码•0000-00000-0000forCaptureCIS•1000-00000-0000forExpress•2000-00000-0000forExpressPlus•3000-00000-0000forLayout•4000-00000-0000forLayoutPlus•5000-00000-0000forLayoutEngineer'sEdition•6000-00000-0000forPsPice(Analog)•7000-00000-0000forPsPiceA/D•8000-00000-0000forPsPiceA/DBasics•9000-00000-0000forPsPiceOptimizer2020/1/196填入授权代码(AuthorizationCode)，具体参照Crack.txt,点击Next;2020/1/197最后必须:把orcad.lic文件复制到OrCAD安装目录下。2020/1/1984、PSPICE文本方式4.1使用举例(5级反相器)1、画出电路图（包括子电路）2、标出节点名所有节点均要编节点名“地”必须编为03、标出元件名元件名第一个字符：MOS管---M电压源---V电容---C电阻----R4、标出子电路名（子电路名：字母开头）标出子电路调用名（子电路调用名---X开头）5、画出预期波形Vininout1out2out3out4out500ddinoutdd0ddinoutVddMp1Mn1Inv子电路名子电路xinv1xinv2xinv3xinv4xinv5子电路调用名Vinout12020/1/199*invertersub-circuitdefine.subcktinvinddoutmp1outinddddpmosw=0.72ul=0.24u+ad=0.432pas=0.432ppd=1.92ups=1.92umn1outin00nmosw=0.36ul=0.24u+ad=0.2736pas=0.2736ppd=1.8ups=1.8uC1out010f.endsinv*5stageinvertersxinv1in1ddout1invxinv2out1ddout2invxinv3out2ddout3invxinv4out3ddout4invxinv5out4ddout5invvdddd02.5vvinin10pulse(0v2.5v0ns0ns0ns10ns20ns).optionsvntol=0.01uv.optionsreltol=0.0001.TRAN0.01ns100ns.PROBE.END6、写出网表inoutdd0子电路名Inv子电路描述注释语句，以*开头电路网表描述Vininout1out2out3out4out500ddVddXinv1Xinv2Xinv3Xinv4Xinv5子电路调用名Vin分析输出结束语句2020/1/1910一行一条语句（以+开头的行表示续上一行）注释语句，以*开头；英文大小写：不区分4.2PSPICE一般语法结束语句总是.END中间语句的次序任意分格符：空格（一至几个）*invertersub-circuitdefine.subcktinvinddoutmp1outinddddpmosw=0.72ul=0.24u+ad=0.432pas=0.432ppd=1.92ups=1.92umn1outin00nmosw=0.36ul=0.24u+ad=0.2736pas=0.2736ppd=1.8ups=1.8uC1out010f.endsinv*5stageinvertersxinv1in1ddout1invxinv2out1ddout2invxinv3out2ddout3invxinv4out3ddout4invxinv5out4ddout5invvdddd02.5vvinin10pulse(0v2.5v0ns0ns0ns10ns20ns).optionsvntol=0.01uv.optionsreltol=0.0001.TRAN0.01ns100ns.PROBE.END2020/1/1911常用数量级：f飞10-15p皮10-12n纳10-9u微10-6m毫10-3K千10+3MEG兆10+6G吉10+94.3PSPICE的数与单位默认物理单位电压：V电流：A频率：Hz电阻：Ω电容：F电感：H角度：deg单位可缺省C1out010f10f=10fF*invertersub-circuitdefine.subcktinvinddoutmp1outinddddpmosw=0.72ul=0.24u+ad=0.432pas=0.432ppd=1.92ups=1.92umn1outin00nmosw=0.36ul=0.24u+ad=0.2736pas=0.2736ppd=1.8ups=1.8uC1out010f.endsinv*5stageinvertersxinv1in1ddout1invxinv2out1ddout2invxinv3out2ddout3invxinv4out3ddout4invxinv5out4ddout5invvdddd02.5vvinin10pulse(0v2.5v0ns0ns0ns10ns20ns).optionsvntol=0.01uv.optionsreltol=0.0001.TRAN0.01ns100ns.PROBE.END2020/1/19124.4PSPICE的取名规则1、长度名字（节点名、元件名、子电路调用名、子电路调用名）均为一至八个字母数字串3、元件名元件名第一个字符：电阻R电容C电感L独立电压源V独立电压源I4、子电路名字母开头2、节点名节点名：字母开头或数字开头（一至八个字母数字串）所有节点均要编节点名“地”必须编为0MOS管M三极管Q二极管D结型场效应管J5、标出子电路调用名X开头*invertersub-circuitdefine.subcktinvinddoutmp1outinddddpmosw=0.72ul=0.24u+ad=0.432pas=0.432ppd=1.92ups=1.92umn1outin00nmosw=0.36ul=0.24u+ad=0.2736pas=0.2736ppd=1.8ups=1.8uC1out010f.endsinv*5stageinvertersxinv1in1ddout1invxinv2out1ddout2invxinv3out2ddout3invxinv4out3ddout4invxinv5out4ddout5invvdddd02.5vvinin10pulse(0v2.5v0ns0ns0ns10ns20ns).optionsvntol=0.01uv.optionsreltol=0.0001.TRAN0.01ns100ns.PROBE.ENDinoutdd02020/1/1913一、元件卡1、电阻：Ryyyyyyy+node-nodevalue4.5PSPICE的语句例如：R12outin110kR开头的字符数字串，不超过8个电压调用V(R12)：out正in1负电流调用I(R12)：out流向in12、电容：Cyyyyyyy+node-nodevalue例如：Cin2in2010f3、电感：Lyyyyyyy+node-nodevalue例如：L22020mH注：SPICE中有关RLC的其它描述非线性电感电容电阻，传输线，互感，温度系数，初始条件2020/1/19144、MOS管：MyyyyyyyD端G端S端B端模型名W=值L=值AD=值AS=值PD=值PS=值沟长L沟宽W漏扩散面积AD源扩散面积AS漏结周长PD源结周长PSmn1outin00nmosw=0.36ul=0.24uad=0.2736pas=0.2736ppd=1.8ups=1.8uinoutdd05、二极管：Dyyyyyyy+node-node模型名6、三极管：QyyyyyyyC极B极E极模型名7、结型场效应管：JyyyyyyyD极G极S极模型名2020/1/19155、独立源(1)、直流独立源(直流分析，交流分析，瞬态分析起作用）Vyyyyyyy+node-node电压值Iyyyyyyy+node-node电流值(2)、交流独立源(仅交流分析起作用，直流分析与瞬态分析不起作用）Vyyyyyyy+node-node幅度值相位值Iyyyyyyy+node-node幅度值相位值幅度值:隐含值=1V（1A）相位值：隐含值=0度2020/1/1916(3)、瞬态独立源(仅瞬态分析起作用，直流分析与交流分析不起作用）1）脉冲源Vyyyyyyy+node-nodepulse(V1V2TDTRTFPWPER)Iyyyyyyy+node-nodepulse(V1V2TDTRTFPWPER)电压1电压2延时上升下降脉宽周期2）正弦源Vyyyyyyy+node-nodesin(V0VAFREQTDTHETA)偏移值振幅频率延时阻尼系数3）指数源4）单频频率调制源5）分段线性源Vyyyyyyy+node-nodePWL(t1v1t2v2…)时刻1电压1时刻2电压22020/1/1917二、模型卡.MODEL模型名Type(参数名1=值参数名2=值……)例如：.MODELnMOSNMOS(LEVEL=7+VERSION=3.1TNOM=27TOX=5.7E-9+XJ=1E-7NCH=2.3549E17VTH0=0.3865307……)Type:D二极管NPNPNPNJEN型结型场效应管PJEP型结型场效应管NMOSPMOS元件卡的模型名应与模型卡的模型名一致mn1outin00nMOSw=0.36ul=0.24uad=0.2736pas=0.2736ppd=1.8ups=1.8u2020/1/1918三、子电路卡子电路定义卡.subckt子电路名结点1结点2..子电路体.ends子电路名子电路调用卡Xyyyyyyy结点1结点2..子电路名端口名，排列一致使用相同子电路名.subcktinvinddoutmp1outinddddpmosw=0.72ul=0.24u+ad=0.432pas=0.432ppd=1.92ups=1.92umn1outin00nmosw=0.36ul=0.24u+ad=0.2736pas=0.2736ppd=1.8ups=1.8u.endsinvxinv1in1ddout1invxinv2out1ddout2invinoutdd0关键字x带头2020/1/1919四、控制卡1、电路分析语句1）直流工作点分析.OP2）直流扫描分析.DC扫描独立电源起始值终止值增量对扫描独立电源的每一个值进行直流工作点分析3）交流分析.ACDEC每数量级的扫描频率点数起始频率结束