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厦门大学嘉庚学院2020年5月4日1电路设计与仿真技术第0章课程介绍-PSPICE概述陈华宾电话：[phone]手机：[phone](厦门）E-MAIL：[e-mail]厦门大学嘉庚学院2020年5月4日2纲要•1.1课程介绍•1.2各种电路仿真工具介绍•1.3什么是PSPICE•1.4PSPICE仿真工具概述•1.5一个PSPICE仿真的例子厦门大学嘉庚学院2020年5月4日31.1课程介绍•1.1.1使用教材•1.1.2主要参考书•1.1.3考核手段•1.1.4课程目标•1.1.5课程内容概要•1.1.6课程进度安排•1.1.7课程学习方法厦门大学嘉庚学院2020年5月4日41.1.1使用教材《模拟电路的计算机分析与设计》-PSpice程序应用高文焕汪蕙编著清华大学出版社，2005年厦门大学嘉庚学院2020年5月4日51.1.2主要参考书及资源•《PSpice仿真实践》吴建强主编哈尔滨工业大学出版社。••~sparks/SPICEMODELS.htm•~wmh/pwr_electronics/pspice/pspice.html•厦门大学嘉庚学院2020年5月4日61.1.3考核手段•课程平时成绩f1占30%–考勤，课堂练习，课后作业•课程期末成绩f2占70%•最后成绩=f1*30%+f2*70%•期末考试为上机考试厦门大学嘉庚学院2020年5月4日71.1.4课程目标•本课程目标：•一方面是使学生具有使用电子系统计算机辅助分析与设计工具的能力，掌握现代电路设计技术与方法；•另一方面更深入地学习和理解电子线路课程中各章节内容的原理、特点及应用，提高分析问题和解决问题的能力，扩展知识面，为今后从事集成电路和系统设计，进入电子设计自动化领域打下良好的基础。厦门大学嘉庚学院2020年5月4日81.1.5课程内容概要•课程内容大体分成两部分：•第一部分系统介绍计算机辅助分析与设计工具，包括基本概念，PSPICE的主要分析功能，电路元器件和模型，电路的宏模型，以及软件使用的方法和技术等；•第二部分运用上述工具，通过电路举例、分析计算模拟电子线路课程中各章节的主要典型电路，并由计算结果分析讨论电路的工作原理、性能特点、技术指标、影响电路性能的主要参数以及电路设计等问题。厦门大学嘉庚学院2020年5月4日91.1.6课程进度安排•课时：24至25次课，每次两节课，一节课45分钟•主要分3部分：•（1）掌握软件使用方法；•（2）利用软件仿真单元电路；•（3）电路设计与优化厦门大学嘉庚学院2020年5月4日101.1.7课程学习方法•模仿+摸索+实践–模仿：根据书中的例子，模仿分析方法。–摸索：摸索修改参数，思考结果变化。–实践：自己多上机实践，领悟个中奥妙。•熟悉常用模块电路–“熟读唐诗三百首，不会做诗也会吟”。–电路设计亦是如此，熟能生巧。•大胆假设，小心求证厦门大学嘉庚学院2020年5月4日111.2各种电路仿真工具介绍•目前比较流行的电路仿真软件主要有•1.PSPICE(SimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis)电路仿真软件。•2.ElectronicsWorkbench简称EWB电路仿真工作站，它的最新版本更名为Multisim2001电路设计与仿真软件，与PSPICE软件不同，它是以各种虚拟仪器来实现对电路的仿真的。•3.TINA电路设计、分析仿真软件，其界面和仿真方法与EWB相似，最大的特点是有中文版产品.这在同类产品中是十分难得的。•4.SystemView电子系统仿真软件。厦门大学嘉庚学院2020年5月4日12EWB电路设计仿真工作站介绍厦门大学嘉庚学院2020年5月4日13Multisim2001电路仿真软件介绍产品界面厦门大学嘉庚学院2020年5月4日14Multisim2001电路仿真软件介绍（续1）厦门大学嘉庚学院2020年5月4日15TINA电路设计仿真软件介绍厦门大学嘉庚学院2020年5月4日161.3什么是PSPICE•SPICE是由美国加利福尼亚大学伯克利分校在1972年完成的通用电路分析程序。SPICE是这个程序（SimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis）的缩写。•PSPICE是SPICE家族中的一员，使Microsim公司1984年推出的基于SPICE程序的个人计算机版本。厦门大学嘉庚学院2020年5月4日171.4PSPICE仿真工具概述•1.4.1PSPICE发展演变历史•1.4.2PSPICE版本简介•1.4.3PSPICE软件基本组成•1.4.4PSPICE能为我们做什么？•1.4.5PSPICE电路分析流程•1.4.6PSPICE仿真几个问题厦门大学嘉庚学院2020年5月4日181.4.1PSPICE发展演变历史•1972年，美国加州伯克利分校首次推出SPICE，FORTRAN语言编写•1975年，正式实用化版本•1981年，SPICE2G.5版本流行•1985年，C语言重新改写，SPICE3•1988年，定为美国国家工业标准•美国原METASOFTWARE公司的HSPICE和MICROSIM公司的PSPICE最为流行。厦门大学嘉庚学院2020年5月4日191.4.2PSPICE版本简介•PSPICE5.1•PSPICE6.3•PSPIC8.0•PSPICE9.1•PSPICE9.23•我们选用：•PSPICEStudentVersionRelease9.1ReleaseNotes厦门大学嘉庚学院2020年5月4日201.4.2PSPICE版本简介（续1）•PSpiceA/DCircuitsimulationislimitedtocircuitswithupto:–64nodes–10transistors–65digitalprimitivedevices–10transmissionlinesintotal(idealornon-ideal)–4pairwisecoupledtransmissionlines.厦门大学嘉庚学院2020年5月4日211.4.3PSPICE软件基本组成•由6个基本程序模块组成：–电原理图输入程序schematics–激励源编辑程序stimuluseditor–电路仿真程序PSPICEA/D，仿真优势在模拟电路方面–输出结果绘图程序PROBE–模型参数提取程序PARTS–元器件模型参数库LIB厦门大学嘉庚学院2020年5月4日221.4.4PSPICE能为我们做什么？•直流分析：–静态工作点分析.OP–变量扫描分析.DC–灵敏度分析.SENS–传递函数分析.TF•交流分析：–频率扫描分析.AC–噪声分析.NOISE厦门大学嘉庚学院2020年5月4日231.4.4PSPICE能为我们做什么？（续）•瞬态分析：–时间扫描分析.TRAN–傅立叶分析.FOUR•参数分析：–参数扫描分析.STEP•统计分析：–蒙特卡罗分析.MC–最坏情况分析.WCASE厦门大学嘉庚学院2020年5月4日241.4.5PSPICE电路分析流程设计指标要求确定电路初始方案确定电路元器件参数修改电路结构修改电路参数电路原理图或文件输入信号源编辑器模型参数提取电路仿真元器件参数库输出结果绘图性能满足要求最终电路设计方案厦门大学嘉庚学院2020年5月4日251.4.6PSPICE仿真几个问题•对于一个电路，应用PSPICE进行仿真分析，需解决如下问题：–将电路变成PSPICE能够认识、接受的形式；–告诉PSPICE做些什么；–如何运行PSPICE软件进行仿真分析；–怎样观察仿真分析的结果；厦门大学嘉庚学院2020年5月4日261.5一个PSPICE仿真的例子R22kR51MEGQ1Q2N2222V212VdcR44k7Q2Q2N2907A6V112Vac0Vdc24130C1100uFC2100uF5R33kR11MEGOHM厦门大学嘉庚学院2020年5月4日27文本输入文件•AmplifierCircuit;标题行，说明输入文件的名称，以便识别和记忆•VS10AC1MVSIN(0,1MV,1KHZ);--电路结构及元器件参数描述语句开始•R1721MEGOHM;PSPICE规定节点编号必须为整数，且在节点的编号•R2732KOHM;中必须有“0”节点。•R3743KOHM•R4504KOHM•RL601MEGOHM•C112100UF•C256100UF•Q1320Q2N2222•Q2534Q2N2907A•VC7012V;------电路结构及元器件参数描述语句结束•.TRAN100US5MS010US;暂态分析，分析的时间为5ms，每隔100us一个数据•.ACDEC101HZ10MEGHZ•.OP•.PRINTACV(6)•.PROBE•.LIBD:\PSPICE\PLIB\EVAL.LIB•.END厦门大学嘉庚学院2020年5月4日28厦门大学嘉庚学院2020年5月4日29课堂练习•安装PSPICE9.1学生版•以文本输入方式输入本节课例题•运行及察看结果