第4章 PSPICE电路描述语言与分解

第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件4.1用PSPICE电路语言描述电路4.2用PSPICE分析直流电路4.3用PSPICE分析交流电路4.4用PSPICE分析动态电路4.5综合应用举例第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》4.1用PSPICE电路语言描述电路4.1.1PSPICE输入描述语句分类输入描述语句是用PSPICE专用的输入电路描述语言编写的,以下简称PSPICE输入语言。输入文本文件由若干条输入描述语句组成,输入描述语句包括：(1)标题语句。(2)注释语句。(3)电路描述语句。第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》(4)电路特性分析语句。(5)分析控制语句。(6)结束语句。第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》4.1.2PSPICE输入描述语句的构成与规定在具体介绍各类语句之前,先对输入描述语句的一般格式加以说明和规定。输入语句是一种自由格式,语句中的信息由名字段、数字段和分隔符构成。(1)名字段(名称)。(2)数字段(数值)。(3)比例因子。(4)分隔符。(5)续行号。第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》(6)单位。(7)方向。(8)节点编号。(9)不能分析的问题。第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》4.1.3标题语句、注释语句和结束语句(1)标题语句。标题语句由任意的字母、字符串或数字串组成,可包括任意类型的正文。它必须是输入语句中的第一句,其内容作为最先输出的一部分被逐字打印出来。例如：POWERAMPLIFIERCIRCUITANALYZINGFORSECOND-ODERCIRCUIT(2)注释语句。注释语句是用户在程序中加的说明语句,在列出程序时照样被打印出来,但不参与模拟分析。第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》该语句可放在输入描述语言的任何地方,其一般形式为*字符串例如:*OUTPUT-BIT0/BIT1CARRY-INCARRY-OUT,VCC***THEREAREELEMENTSINTHEBERS-MOLLMODEL(3)结束语句。结束语句用.END表示。此语句作为程序的最后一句,用以结束模拟工作。注意“.”不能少。第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》4.1.4元件描述语句电路中每个元件需用元件描述语句来说明。元件描述语句由元件名、元件所连接的电路节点号和元件参数值组成。元件描述语句不能以“.”开始,其一般格式为:首先是元件名,其后接两个或多个节点,再接模型名(可以没有),最后接零个或多个数值。字符串XXXXXXXX,YYYYYYYY,ZZZZZZZZ为任意的字母数字，用以表示元件名。在中的信息是供选择的任选参数,句中的第一个字母是关键字,由它确定了该元件的类型。关键字的含义为R－电阻,L－电感,C－电容,K－互感，……第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》1.电阻器R语句格式:RXXXXXXXN+N-(MODEL)NAMEVALUETC=TC1,TC2例如:R112100RLOAD1824KTC=0.0060.002RF2554RMOD12K电阻没有极性,节点的顺序无关紧要,然而当定义N+和N-是电阻所连接的正、负两个节点号时,通常假定当N+与N-之间的电压为正时,电流从节点N+通过电阻流向节点N-。第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》2.电容和电感语句格式:CXXXXXXXN+N-(MODEL)NAMEVALUEIC=INCONDLXXXXXXXN+N-(MODEL)NAMEVALUEIC=INCOND例如:CBYP1301UFLLINK42691UHCUSC172310UIC=3 V第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》LSHUNT235110UIC=15.7MACH8580CMOD6PFLH8580LMOD2MHN+和N-分别是元件的正、负节点号,它定义了电容(感)器的极性,正节点N+对负节点N-的电压假定为正,电流从节点N+通过电容 (感) 流向负节点N-。第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》3.互感(电感耦合器) K互感K分为线性电感耦合器和非线性磁芯电感两种形式。1)线性电感耦合器语句格式:KXXXXXXXLYYYYYYYLZZZZZZZ*VALUE其中LYYYYYYY和LZZZZZZZ是两个耦合电感的名字，*表示多线圈电感耦合器，VALUE是耦合系数K的值，它必须大于零且小于等于1。通常在每个电感的N+ (第一个) 端加上“.”，以表示同名端。第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》图4.1互感K的耦合方式电路图第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》2)非线性磁芯电感语句格式:KXXXXXXXLYYYYYYYLZZZZZZZ*VALUE(MODEL)NAME(size)VALUE可见，如果指定了模型名 (MCODEL) NAME，互感就变成了一个非线性磁芯电感。其中LY…Y和LZ…Z表示圈数而不是电感值。(size) VALUE表示磁截面的大小，其隐含值为1。第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》4.1.5半导体器件描述语句电路中每个半导体器件需用器件语句描述。句中的第一个字母是关键字，用以确定半导体器件的类型。关键字的含义为D－晶体二极管Q－晶体三极管(BJT)J－结型场效应晶体管M－MOS场效应晶体管Z－MES场效应晶体管B－GaAs场效应晶体管每个器件语句中除了包括器件名、器件连接的节点和器件所用的模型外,还可规定任选项参数:面积因子和几何因子。第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》在二极管、BJT等器件中，面积因子用于指定模型等效并联的器件数目。利用面积因子以乘受面积影响的参数的方法,可使一个模型语句表示电路中的许多器件摸型,从而减少了模型数目。第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》1．结型二极管语句格式:DXXXXXXXN+N-MNAMEAREAOFFIC=VDDBRIDGE二极管电路图如图4.2所示，其描述语句如下：DBRIDGE210DIODEI其中N+和N-分别是二极管的正、负节点,电流实际方向应从正节点通过二极管流向负节点。210DBRIDGE图4.2二极管第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》2．双极结型晶体管语句格式:QXXXXXXXNCNBNENSMNAMEAREAOFFIC=VBE,VCE三极管电路图如图4.3所示，其描述语句如下：Q23102413QMODIC=0.65.0其中NC,NB,NE,NS分别是集电极、基极、发射极和衬底的节点。NS是可选项,若未规定则认为NS接地。第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》图4.3三极管第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》3.结型场效应晶体管J(JFET)语句格式:JXXXXXXXNDNGNSMNAMEAERAOFFIC=VDS，VGS例如：J1723JMIOFFJ1N1001100JMOD其中ND、NG和NS分别是漏、栅和源的节点，其它选项的意义和双极型晶体管的相似。第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》4.MOS场效应晶体管M (MOSFET)语句格式:MXXXXXXXNDNGNSNBMNAMEL=VALW=VAL例如：MTN2340MMODN.MODELMMODNNMOS(Vto=3.101Rd=1.163Cgso=1.725Cgdo=136.7pRg=0.824)第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》4.1.6电源描述语句电源描述语句由代表电源名称的关键字、连接情况和数值组成。在中是供选择的任选参数。关键字含义为V－独立电压源I－独立电流源H－电流控制电压源I－电流控制电流源G－电压控制电流源E－电压控制电压源第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》1.独立电压源V和独立电流源I语句格式:VXXXXXXXN+N-(DC)DC/TRANVALUEAC(ACMAG(ACPHASE))IXXXXXXXN+N-(DC)DC/TRANVALUEAC(ACMAG(ACPHASE))第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》例如:VCC100DC6VAC132AC0.0190VIN1320.001AC1sin(011MEG)I11502.5MAI2150DC2.5MAIAC56AC1AIACP56AC1A45DEGIPULSE100PULSE(01A2NS2NS2NS50NS100NS)IIN2522DC2AC1A30DEGsin(02A10 kz)第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》基于上面的语言格式，PSPICE规定了7种独立源,下面我们依次介绍它们的描述语句格式。1)直流源语句格式:VXXXXXXXN+N-DCVALUEIYYYYYYYN+N-DCVALUE(1)直流电压源电路图如图4.4所示，其描述语句如下:VCC100DC12(2)直流电流源如图4.5所示，其描述语句如下：IDC081M第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》图4.4直流电压源图4.5直流电流源第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》2)交流源 (正弦源)语句格式:VXXXXXXXN+N-ACACMAGACPHASEIXXXXXXXN+N-ACACMAGACPHASE例如：V145AC–5V30DEGI534AC1AVIN70AC第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》3)脉冲源语句格式:VXXXXXXXN+N-PULSE(V1V2TDTRTFPWPER)IXXXXXXXN+N-PULSE(V1V2TDTRTFPWPER)例如：VIN30PULSE(-112NS2NS2NS50NS100NS)第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》4)调幅正弦源语句格式:VXXXXXXXN+N-SIN(V0VAFREQTDTHEDAPHASE)IXXXXXXXN+N-SIN(V0VAFREQTDTHEDAPHASE)例如：VIN30SIN(01100MEG1NS1E1030)VIN43SIN(01100MEG1NS1E10)VIN54SIN(031150)第4章PSPICE电路描述语言与文本输入文件《电子电路CAD程序设计及其应用》5)指数源语句格式:VXXXXXXXN+N-EXP(V1V2TD1TAU1TD2TAU2)例如：VIN30EXP(-4–12NS30NS60NS40NS)6)分段线性源语句格式:VXXXXXXXN+N-PEL(T1V1T2V2T3V3T4V4…)例如:VCLOCK30PWL(0–78NS–510NS–318NS320NS–450NS–770NS–3+80NS–690NS0)第4章PSPICE电路描述