PSpice-16[1].5-AD-教程五(信号源的设置)

上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：[e-mail]/[e-mail]教程五（信号源的设置）教程内容：介绍PSpice中常用的电压源和电流源的设置：一、独立信号源的设置二、数字信号源的设置上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：[e-mail]/[e-mail]仿真时必不可少的元件，PSpice可以使用独立和非独立电压源和电流源。这一篇主要介绍PSpice在瞬态分析时常用的几种激励源，以及数字信号源的设置和使用。一、独立信号源的设置PSpice中用的独立信号源有很多种，这里主要介绍用于瞬态分析的六种激励信号，介绍这六种信号的波形特点和描述该信号波形时涉及到的参数。其中电平参数针对的是独立电压源。对独立电流源，只需将字母V改为I，其单位由伏特变为安培。1、脉冲信号源(VPULSE和IPULSE)脉冲信号是在瞬态分析中用得较频繁的一种激励信号。信号源均在PSpice中的电源库source.lib中选择，脉冲信号电压源和电流源符号如图5-1所示，描述脉冲信号波形涉及到7个参数，表1列出了描述这些参数的含义、单位及内定值。电流源参数和电压源一致，只是将V改为I，将电压改为电流，将伏特改为安培就行。所以我们均以电压源为例来说明。V1TD=TF=PW=PER=V1=TR=V2=I1TD=TF=PW=PER=I1=I2=TR=图5-1脉冲电压源和电流源符号表1描述脉冲信号波形的参数参数名称单位内定值V1起始电压伏特无内定值V2脉冲电压伏特无内定值per脉冲周期秒TSTOPpw脉冲宽度秒TSTOPtd延迟时间秒0tf下降时间秒TSTEP上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：[e-mail]/[e-mail]注：表中TSTOP是瞬态分析中参数FinalTime的设置值；TSTEP是参数PrintStep的设置值。图5-2是一个脉冲电压源设置和通过瞬态分析得到的脉冲波形。表2给出了不同时刻脉冲信号值与这些参数之间的关系。V1TD=1sTF=0.4sPW=0.8sPER=2sV1=1TR=0.1sV2=5Time0s2.0s4.0s6.0sV(V1:+)0V2.5V5.0V图5-2脉冲电源的设置和波形表2脉冲信号电平值与参数的关系时间脉冲电平0v1tdv1td+trv2td+tr+pwv2td+tr+pw+tfv1td+perv1td+per+trv22、调幅正弦信号（VSIN和ISIN:SinusoidalWaveform）调幅正弦波信号的符号如图5-3所示，描述调幅正弦信号涉及7个参数。表3列出了这些参数的含义、单位和内定值。后三个参数默认值都为0，需要设置时需要双击电源才可以编辑。V3FREQ=VAMPL=VOFF=AC=I1IOFF=FREQ=IAMPL=图5-3正弦信号符号上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：[e-mail]/[e-mail]调幅正弦波的表达式为：))(()()(qp--+=--tdtf2sineVVtVtdtdfamploffSIN。表3描述调幅信号的参数参数名称单位内定值voff偏置值伏特无内定值vampl峰值振幅伏特无内定值freq频率赫兹1/TSTOPAC交流分析电压伏特无内定值phase相位度0df阻尼因子1/秒0td延迟时间秒0注：表中TSTOP为瞬态分析中参数FinalTime的设置值。图5-4是一个调幅正弦信号的设置和通过瞬态分析得到的波形。表4给出了不同时刻脉冲信号值与这些参数之间的关系。Time0s2.0s4.0s6.0sV(V3:+)-10V0V10V图5-4调幅正弦信号的设置和波形表4调幅信号波形与参数的关系时间范围调幅信号波形0－tdvoff+vampl*sin(2p*phase/360)td－TSTOPvoff+vampl*sin(2p*(freg*(TIME-td)+phase/360))*exp(-(TIME-td)*df)说明：调幅正弦信号可以用于用于瞬态分析，也可以用于交流分析。若阻尼因子与偏置值均为0，则调幅信号成为标准的正弦信号，在进行交流分析时只有参数AC是起作用的，该参数一般设为1，这样在分析电路传递函数的频率特性时就只要观察输出端的频率特性就上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：[e-mail]/[e-mail]行了。3、调频信号源（VSFFM和ISFFM:Single-FrequencyFrequency-Modulated）调频信号的符号如图5-5所示，描述调频信号涉及5个参数。表5列出了这些参数的含义、单位和内定值。V4FM=VAMPL=VOFF=FC=MOD=I1IOFF=FM=IAMPL=FC=MOD=图5-3调频信号源的符号调频信号的表达式为：()()tsintVtcFMmamploffSFf2modf2sinVVpp´++=。表5描述调频信号的参数参数含义单位内定值voff偏置电压伏特无内定值vampl峰值振幅伏特无内定值fc载频赫兹1/TSTOPfm调制频率赫兹1/TSTOPmod调制因子0注：表中TSTOP为瞬态分析中参数FinalTime的设置值。图5-4是一个调频信号的设置和通过瞬态分析得到的波形。如果需要用该电源进行交流分析，需要双击电源在参数表中找到AC参数项，将其设为1就可以。V4FM=200VAMPL=3VOFF=0FC=1.6kMOD=4Time0s4ms8ms12msV(R3:1)-4.0V0V4.0V上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：[e-mail]/[e-mail]、指数信号源(VEXP和IEXP:ExponentialWaveform)指数信号源的符号如图5-7所示，描述指数信号源涉及6个参数。表6列出了这些参数的含义、单位和内定值。后三个参数默认值都为0，需要设置时需要双击电源才可以编辑。V5TD1=V1=TD2=TC1=V2=TC2=I1I1=I2=TD1=TC1=TD2=TC2=图5-7指数信号源的符号表6描述指数信号的参数参数名称单位内定值v1起始电压伏特无内定值v2峰值电压伏特无内定值td1上升（下降）延迟秒0tc1上升（下降）时常数秒TSTEPtd2下降（上升）延迟秒Td1+TSTEPtc2下降（上升）时常数秒TSTEP注：表中TSTEP为瞬态分析中参数PrintStep的设置值。图5-8是一个指数信号源的设置和通过瞬态分析得到的波形。由图可见，在时间0－td1这段时间内，信号电平为v1,接着以tc1为时常数，从v1指数变化至v2，直到时刻td2为止。然后又以tc2为时常数，按指数规律变化至v1。表7给出了不同时刻脉冲信号值与这些参数之间的关系。上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：[e-mail]/[e-mail]=1V1=1TD2=2TC1=0.2V2=5TC2=0.5Time0s2.0s4.0s6.0sV(R4:1)0V2.5V5.0V图5-8调指数信号源的设置和波形表7指数信号电平值与参数的关系时间范围电平值0-td1v1td1-td2v1+(v2-v1)(1-exp(-(TIME-td1)/tc1)td2-TSTOPv1+(v2-v1)((1-exp(-(TIME-td1)/tc1)(1-exp(-(TIME-td2)/tc2))注：表中TSTOP为瞬态分析中参数FinalTime的设置值。5、分段线性信号源（VPWL和IPWL:Piece-WiseLinear）分段线性信号源的符号如图5-9所示，分段线性信号波形由几条线段组成。因此，为了描述这种信号，只需给出线段转折点的坐标数据即可。图5-10给出一个分段线性信号的参数设置。得到的波形如图5-11所示。V6I1图5-9指数信号源的符号图5-10信号源属性编辑窗口上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：[e-mail]/[e-mail](V1:+)0V0.5V1.0V图5-11分段信号的波形如果要表示周期性的分段信号，比如周期的三角波、阶梯波的信号，那么可以使用周期性折线信号源（VPWL_ENH）。周期折线信号包含6个参数，如表8所示。表8描述周期折线信号源的参数所以如果我们设定参数如下：TSF=1s,VSF=5v,坐标对为(0,-1)(1,1)(2,-1),REPEAT_VALUE=5,可得如图5-12所示的波形：Time0s2s4s6s8s10sV(V3:+)-5.0V0V5.0V图5-12周期折线信号源的波形6、通用信号源(VSRC和ISRC)上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：[e-mail]/[e-mail]通用信号源可以用于简单表示以上各种信号源，它的符号如图5-13所示，包含三个参数，DC表示直流参数，AC表示交流参数，TRAN表示信号源类型。I2AC=TRAN=DC=图5-13通用电源的符号如果要表示脉冲信号，则TRAN参数要表示为：TRAN=pulse（起始电压，脉冲电压，延迟时间，上升时间，下降时间，脉宽，周期）；若要表示正弦波，则TRAN参数表示为：TRAN=sin（起始时间，峰值振幅，频率）；依此类推，表示其它的信号源就用关键词后加上括号，括号内的参数设置与上述默认参数设置顺序相同。若参数设置DC=1V,AC=1V,TRAN=pulse(0,4,1s,0.1s,0.4s,0.8s,2s)。瞬态分析得到如图5-14的波形。Time0s2.0s4.0s6.0sV(R4:1)0V2.0V4.0V图5-14通用信号设置脉冲信号的波形若参数设置DC=1V,AC=1V,TRAN=sin(0,2,1kHz)。得到如图5-15的波形：Time0s2.0ms4.0ms6.0msV(R4:1)-2.0V0V2.0V上海市长宁区延安西路726号华敏、翰尊时代广场13层H座T:021-51696680-8063F:021-52370712邮箱：[e-mail]/[e-mail]