[教程][酷FH]Pspice教程(基础篇)(进阶篇)

上海银利电子有限公司Pspice教程(基础篇)Pspice教程课程内容：在这个教程中，我们没有提到关于网络表中的Pspice的网络表文件输出，有关内容将会在后面提到!而且我想对大家提个建议：就是我们不要只看波形好不好，而是要学会分析，分析不是分析的波形，而是学会分析数据，找出自己设计中出现的问题!有时候大家可能会看到，其实电路并没有错，只是有时候我们的仿真设置出了问题，需要修改。有时候是电路的参数设计的不合理，也可能导致一些莫明的错误!我觉得大家做一个分析后自己看看OutFile文件!点,就可以看到详细的情况了!基本的分析内容：1．直流分析2．交流分析3．参数分析4．瞬态分析进阶分析内容：1．最坏情况分析.2．蒙特卡洛分析3．温度分析4．噪声分析5．傅利叶分析6．静态直注工作点分析数字电路设计部分浅谈附录A:关于SimulationSetting的简介附录B：关于测量函数的简介附录C：关于信号源的简介上海银利电子有限公司一．直流分析直流分析：PSpice可对大信号非线性电子电路进行直流分析。它是针对电路中各直流偏压值因某一参数（电源、元件参数等等）改变所作的分析，直流分析也是交流分析时确定小信号线性模型参数和瞬态分析确定初始值所需的分析。模拟计算后，可以利用Probe功能绘出Vo-Vi曲线，或任意输出变量相对任一元件参数的传输特性曲线。首先我们开启Capture/CaptureCIS.打开如下图所示的界面(Fig.1)。(Fig1)我们来建立一个新的一程，如下方法打开!(Fig.2)(Fig.2)上海银利电子有限公司我们来选取一个新建的工程文件!我们可以看到以下的提示窗口。(Fig.3)(Fig.3)我们可以给这个工程取个名字，因为我们要做Pspice仿真，所以我们要勾选第一个选项，在标签栏中选中!其它的选项是什么意思呢？AnalogorMixedA/D数模混合仿真PCBoardWizard系统级原理图设计ProgrammableLogicWizardCPLD或FPGA设计Schematic原理图设计接下来我们看到了Pspice工程窗口，即我们的原理图窗口属性的选择。(Fig.4)(Fig.4)上海银利电子有限公司我们在Creatbaseduponanexistingproject下可以看到几个画版工程选项!其中包括：新的空的画版，带层次原理图的画版等等。我们可以来选择一个空的工程画版。(Fig.5)(Fig.5)这就是我们新的工程窗口设计界面。我们从窗口中可以看到相比Capture/CaptureCIS多了几个新的工具栏。而且在工程管理器中，我们可以看到一个PspiceResources选项!我们先来熟悉一下这些快捷工具栏的作用!好了，基本的Pspice的窗口已经设置好了!我们可以开始来看看我们能用Pspice来做些什么东西？仿真设置窗口测试笔选项上海银利电子有限公司我们要先学会选择器件!这个就是我们来调用器件的工具窗口!器件窗口(Fig.6)Ok!我们来点击来选择看看能不能有点有用的信息给我们？(Fig.6)我们可以看到有几个选项，我想大家在Capture的学习中已经学过了吧!双击我们就可以调用这个器件选项!好!让我们来做几个简单的Pspice仿真!(个人意见：我觉得在仿真之前，大家可以用自己的知识去验证一下波形，这样才能体会出更仿真的真正的意义和乐趣!同时也可以试着去验证结果的可性度和正确性!)在这张原理图里我们将要做直流分析!上海银利电子有限公司原理图：我们所用到的器件信息：器件模型模型库电源V1VDC/Source电阻R1R/Analog_pR2R/Analog_p地00/Source大家按照上述原理图搬放器件的时候，我们必须要注意到一个问题就是：1．器件是从哪种库中调用出来的的!细心的读者可能可以留意到，在我们调用器件的时候，我们看见有两个电阻选项一个是来自于R/Analog_P一个是来自于R/DesignCache注意:这两个看上去是没有区别的!实际上我们在做仿真是就可以发现，在我们调用R/DesignCache的时候会出现报错的问题!产生这个错误的原因在于我们可能对器件做了更改，而在Cache中并没有更新而导致这样的问题出现！解决好这个问题，我们一般可以采取将DesignCache的库除掉！这样以防止我们不慎调用时面的信息。1．地的选择？地的选择不是在Placepart,而是在Placeground中出现!点击小图标，选择“0”，我们给地命名的时候，名称改为“0”。上海银利电子有限公司好了,现在我们来接着做下一步!设置我们的仿真信息：我们点击或者从菜单中选择Pspice--àNewSimulationProfile选项!将会弹出一个窗口!(Fig.7)(Fig.7)我们来给这个SimulationProfile来明个名!就取名叫(Testone)吧!好了!做完这一步，会弹出一个窗口!SimulationSetting(Fig.8)，通常我们的设置窗口在Analysis中设置!但我们也不能忘了其它的信息!上海银利电子有限公司(Fig.8)我们先从Analysis中开始看起：有四个标签窗口：Analysistype(分析类型);Sweepvariable(扫描变量);Options(选项设置);Sweeptype(扫描类型)。在Analysistype(分析类型)中我们选取DCSweep.在Option中，我们选取PrimarySweep.在Sweepvariable中可以看到很我关于选项：VoltageSource电压源信息CurrentSource电流源信息Globalparameter全局参数Modelparameter模型参数Temperature温度设置在Sweeptype中，我们可以做一些设置。(Linear;logarithmic,valueline),具体如何设置!我们可以看看!在我们这次仿真中，我们选择Linear就可以!在Star中添入0v，在End中添入15v，在Increment中，添入1v.然后点击!我们就可以看到会弹出一个新的窗口!但是没有任何结果显示!我们该怎么做？上海银利电子有限公司我们可以点击Trace选项从菜单中!(如下图所示)选择AddTrace，程序将会弹出一个AddTrace窗口!在其中可以看到有两个标签SimulationOutputvariables与FunctionsandMacros。(Fig.9)在这个窗口中，我们可以看到许多的变量，还有需要测量的信息函数!在操作的过程中，我们必须要注意到一点TraceExpression!比如我们要看最大的的值的时候，先选择Max()函数，再选择变量的类型。我们可以看到表达式，在TraceExpression中[Max(V2(V1))].这是一个最为基本的步骤!我们来看看我们的仿真结果是不是领人满意？仿真结果：(Fig.10)上海银利电子有限公司(Fig.10)通过波形，我们可以做自己的分析!二．交流分析交流分析：PSpice可对小信号线性电子电路进行交流分析，此时半导体器件皆采用其线性模型。它是针对电路性能因信号频率改变而变动所作的分析，它能够获得电路的幅频响应和相频响应以及转移导纳等特性参数。跟前面一样，我们新建一个工程testtwo.opj!前面的操作步骤一样!原理图如下(Fig.11)(Fig.11)所用到的器件为：器件模型模型库电源V1VAC/Source电阻R1R/Analog_p上海银利电子有限公司电感L1L/Analog_p电容C1C/Analog_p地00/Source现在我们来对SimulationSetting来进行设置!设置如下(Fig.12)(Fig.12)这个设置跟我们在DC中的设置很相似!从窗口中我们可以看到一些最为基本的设置信息!我们的扫描类型为线性，值从500至100k,Total的值为200!Total的含义就是我们取值的点为200个!大家可以看到，我们也可以做噪声分析.(大家可以设置一下，做个初步的了解)OutputFileOptions选项的作用(将我们的波形和参数信息包括测量点的信息放于到输出文件信息中)，在这一小节中，我们会要谈到如何去了解输出文件!波形图：(Fig.13)上海银利电子有限公司(Fig.13)如果发现波形不是很好，我们可以修改一下，让显示的效果比较突出!如何修改仿真波形参数呢？点击EditProfile，就可以回到我们的仿真参数设置参数窗口!我们可以根据自己的需要来重新来设置仿真参数!然后再来运行一下仿真结果。点Run命令或,再来一遍!*注意：在Fig.13图中!我们测量显示的函数为I(R1)!以后文章中不会再提出一些关于调用哪些函数的信息!请读者从图纸上看!在特定时候我们会提示大家!做出仿真波形，如何才能够测量出波形的具体的数据信息呢？我们可以用Togglecursor的工具来进行测量，点击小图标，我们可以看到后面的工具栏由灰色锁定状态变为可用的状态!同时也会弹出一个小小的数据显示信息框。从上面我们可以看到具体的信息!现在我来介绍一下这个具体的小工具栏的用途!上海银利电子有限公司或：定位光标的下一个最高点和最低点：定位光标的最大斜率点：波形最小值测量：波形最大值测量：标注波形上点的信息：命令窗口快捷图标对于波形的分析，我想大家可以自己试试看看能不能得到相应的结果?通过软件的测量，我们可以求出最大的谐振频率为f=7.0503kHz,最大电流为i=20mA我们可以通过计算器计算一下数据的精度和可性度是多少的范围!三．参数分析我们在做电路设计的时候可以经常遇到一些问题就是，选择一个合适的器件能够给我们可靠的波形，以达到我们的要求!在这个过程中我们必须可能要修改一下电路中的器件的参数信息!比如R,C,等等。但我们不可能改一次做一次仿真，这样的时候我们就要用到参数分析了!参数分析就是针对电路中的某一参数在一定范围内作调整，利用PSpice分析得到清晰易懂的结果曲线，迅速确定出该参数的最佳值，这也是用户常用的优化方法。如果严格一点说，前面所讲的直流分析是随电源值步进，交流分析是随频率值步进也是参数分析。在做Pspice仿真的时候，我们该怎样做呢？我们用做交流分析电路的原理图来做一个参数分析!上海银利电子有限公司不过这张电路图我们要做一个小小的修改!请大家自己修改一下!如下图所示：(Fig.14)从图中，我们可以看到多了一个Parameters的文字!这个就是参数的标识符号(我自己命名的)，它从哪里来呢？Param/Special库文件中调用而来的!好了!现在我们要做什么呢？我们怎么让它做我们的变量符号名呢？我们点击后，将这个文本文字放到工作平面台上!然后选中这个串文本文字，点击鼠标右键就选择编辑其属性。如下图所示：将会显示出属性窗口，我们现在开始编辑属性窗口信息!点击NewRow将会弹出一个新的窗口，AddNewRow信息窗口!我们按下图所示添写：上海银利电子有限公司点击Apply选项!ok!这样我们就搞定了关于如何定义这个参数与R1之间的关系!修改完成后的原理图：(Fig.14)现在我们需要做什么？接下来修改一下SimulationSetting.!(修改如下图所示)上海银利电子有限公司好了!让我们来看看仿真波形!点击运行按钮!出现提示窗口我们可以看到提示出有R的参数变化信息!这个变化信息告诉了我们一些什么呢？R参数的变化，主要有四个波形显示出来，温度为27度!后面我们还会要谈到关于温度的变化分析!现在我们不谈!点击ok!呵呵!让我们看看Pspice为我们做了些什么？是不是真的有四个波形显示出来!上海银利电子有限公司仿真出来的波形：可能大家看的不是很清楚!可以调整一下横轴!调整后的波形如下所示：到此关于参数分析的内容到此为至!大家可以通过自己的电路知识来分析一下关于这个R参数对电路的影响!这样能够对参数变化对电路的影响有更加深的认识!四．瞬态分析瞬态分析：PSpice可对大信号非线性电子电路进行瞬态分析，也就是求电路的时域响应。它可在给定激励信号情况下，求电路