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PSPICE入门

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2021-03-02 20:43
tags:

-

2021年3月2日发(作者:skirt)


Pspice9.2


入门



一、建立工程文件



新建一个文件夹( 名称为英文或数字组成)用于存放


PSPICE


文件,例如:< /p>


F:


/PSPICE/xin/xin1




进入


Capture


画面中,按



命令,产生


(NEW Project)


对话框,


如下图。在



名称



栏中


,


输入工程名(英文)。在


Location


栏中,输入本项目要 储存的


磁盘文件夹路径。在


Create a New Project Using


栏内选择


Analog or Mixed-Signal


Circuit Wizar


选项 (如果我们只是要绘制一张单纯的电路图,不需要在作任何进一步


的处理,可以选


Schematic)



单击

< p>
OK


按钮,调出




1



选择


Create a blank project


,建立一个空白的工程文件。



二、



编辑原理图



1




放置所需元件。



< br>用鼠标单击


Place/part


,出现以下对话框:< /p>




单击


Add Library



选择添加库文件路径


C:Program FilesOrcadCaptureLibraryPSpice



2



添加 编缉原理图需要的库文件,例如







库文件,添


加后 界面如下:




添加好库文件后即可从 相应的库文件中选择元件编辑原理图,


也可从编辑界面右侧


工具 栏中拖放元件。



?



基本元器件库:




3



1


)商品化的元器件符号库



:大都是不同型号的半导体器件和集成电路。






其库文件名称分为两类


:


①已元器 件的类型为文件名


.



:



74


开头的各种


TT L74


系列的数字电路;






CD4000

< br>库文件中的


CMOS4000


系列电路;







BIPOLAR


库文件中的各种型 号双极晶体管


(


三极管


)








OPAMP


库文件中的各种运算放大器等。





②在库文件名中包含公司名称。有


:






SIEMEN


库文件中的西门子公司生产的半导体器件;






MOTOR


开头的库文件中是摩托罗拉公司生产的器件等。




2


)常用非商品化元器件符号





ANALOGY



:


模拟电路中各种无源器件


,


如电阻、电容、电感等







BREAKOUT


库:参数按一定规律变化的器件(包括


R



C


各种半导体 器件);





SOURCE


库:各种电压源和电流原符号







SOURCESTM


库:用


StmE D


设置的信号源的符号;





SPECIAL


库:一些特殊符号;





DESIGH Cache


库:绘制电路图时自动生成的库,存放当前电路图已用的元器件符


号 (包括已删去的);




CAPS YM


库:



Place


菜单命令中的有关命令绘制电源符号


POWER



接地符号


GROUND


< br>电连接符号


Off-Page


Connector


、分层电路设计中的框图端口


Hierarchical


Port


和图


纸标题栏


Title Block


时出现此库文件,用以存放这些符号。



?



基本器件:





电阻(


R











ANALOG






电容(


c











ANALOG






电感(


L












ANALOG





4




二极管













BREAKOUT






三极管













BREAKOUT



BIPOLAR






直流源(


VDC)









SOURCE






正弦交流源(


VSIN



SOURCE






运算放大器






OPAMP






接地符号









Power


(或

< br>GND



/Source






2


、确定元件后,可将元件拖放到电路图上,按一下鼠标左键,就可以将元件放在


图面上,按右键则结束。放完元件后,按


Close


钮 关闭对话框。




< br>要改变元件的方向,


可点选该元件,


在执行


[Edit/Rotate]


菜单命令


(

< p>
快捷键


Ctrl+R)



[Edit/Flip](


快捷键


Ctrl+F)




3


、要改变元件的参数 (或称


Attributes),


可双击该元件,打开元件属性 对话框对



VALUE


进行修改即可, 其中,电压、电阻、频率的单位缺省值分别为伏特、欧姆和赫


兹。



4


.把元件放在所需位置,用鼠标画线将元件连起来,这样 电路图的初绘就完成了。



三、仿真计算



首先进行仿真分析的设置,本例的仿真内容为瞬态分析。



1


.选择


PspiceNew Simulation Profile


或单击工具栏上的


按钮


,


打开


New


Simulation


对话框,在


Name

< br>中输入本仿真参数文件的名称。在


Inherit Fome

中设为


none






5


2< /p>


.单击


Create


按钮,打开下面对话 框









首先进 行仿真分析的设置。本例的仿真内容为瞬态分析,在


Schematics

< p>
Setting


主菜单


下,用鼠标单击分析


(Analysis)


,选中瞬态分析


Tra nsient


设置(在选项前的小框内打勾)


(直


流分析为


DC


Sweep


,交流分析为


AC


Sweep


,偏压点设置为


Bias


Point



,并设定开始时间



Starting saving data



,最终时间


(Run to)


,计算步长


(Maximum Step)


;点击确定,这样设置


就完毕了。



四、波形显示



点中

< br>Analysis


中的仿真计算


Simulate


(或按快捷键


F11


进行仿真。


在仿真过


程中,会看到以下界面。计算结束,可 点中该界面的


File


下的


Exami ne


Output


检查仿


真结果。< /p>




6





计算结束后,选择增加(


Add


)曲线(


Trace


的曲线,就可以看到它们的波形。



,在给出的菜单中选择想要添加




7




< /p>


从上述例子可见,


PSPICE


是一个模 拟的“实验台”。


在它上面,


你可以做各种电路


实验和测试,


以便修改与优化设计。它为我们分析与设计电路提供了强大的计算 机仿真


工具,利用它对电路、信号与系统进行辅助分析和设计,对电子工程、信息工程和 自动


控制等领域工作的人员具有很高的实用价值。



实验一



欧姆定律(偏压点分析)



一、学习目的:



1


、学习绘制所须要的电路图;



2


、学习偏压点分析(


Bias Point Detail


)设置;



3



学习调用电路仿真程序


Pspic e


执行仿真并显示输出波形,


再将仿真结果与欧




定律相验证;



4


、学习电路图及输出波形图。




二、练习步骤


:




1


、画好下面的电路图,并存





(1)


新建空白的文档


< p>
进入


Capture


画面中,按

< br>


命令,产生



8


(NEW


Project)


对话框。 在



名称



栏中< /p>


,


输入



。在


Location


栏中,输入本项目要储


存 的磁盘文件夹路径,


图中设为


F:PSPICE


XIN


xin4





Create


a


New


Project


Using


栏内选择


Analog or Mixed-Signal Circuit Wizar


选项(如果我们只是要 绘制一张单


纯的电路图,不需要在作任何进一步的处理,可以选


Schematic)



单击


OK< /p>


按钮,调出




(2)


绘出电路图






9




本电路需要使用的元件

< p>
,


如下所示


:


元件



RL


Vi


0


元件库






元件种类



电阻



直流电源



接地元件



元件设定



RL= 100


DC = 5V




2



DC Bias Detail


偏压点分析



步骤一:设置


DC Bias Detail


偏压点分析参数



说明: 在启动


Pspice


执行仿真之前,必须把执行何种仿真、执行 范围为何等等相


关数据准备好才行。


OrCAD


Pspice


是以仿真参数文件(


Simulati on


Profile


)来管理这


些数 据。




所谓偏压点分析就是只 计算


Vi



5V


时(因为用


Capture


绘制电路图时,已经设置


VDC


元件


Vi



DC


属性为


5V


) ,电路内各节点的电压值与各分支的电流值。其功能主要


在验证某一个电路在当时的直流 电压或电流电源时,是否可以正常工作;尤其在设计类


似晶体管放大器之电路时,这是一 个必要的步骤。





1


)选择


PspiceNew Simulation Profile


或单击工具栏上的


Si mulation


对话框



按钮


,


打开


New




10



N ame


中输入本仿真参数文件的名称


BIAS

< br>。在


Inherit Fome


中设为

< br>none





2


)单击


Create


按钮 ,打开


Simulation Setting- BIAS


对话框




步骤二:存档



步骤三:启动


PSpice


进行仿真并观察输出文档的内容



1


、执行


PSpiceRun


菜单命令或单击


按钮,出现下面的窗口




11



画 面中央呈现灰色的部分是输出波形图区,


波形观察程序


Prob e


的主要工作区就在


这里。



画面做下方是输出窗口


(Out Window)


,负责显示本仿真操作目前的进度与执行


内容的信息。



画面右下方是仿真状态窗口(


Simulation


Status Window)


,负责显示本

< br>仿真执行内容的信息。



若是能顺利完成仿真,


Output Window


内应该会出现上图所示的“Simulation


Complete”信息。如果仿真有误(比如接地符号的名称为“GND”,不是数字“0”),

< p>
Output Window


内回出现错误及警告信息,如下图





ViewOutput File


功能选项来观察执行能够偏压点分析后的结果。执行本命令


后,


出现下图的文本窗口,


窗口内就是



仿真输出文件的内容。




12




是个 纯文本文件,所以也可以由任何文字编辑程序来打


开观察。


< /p>


下表是



的内容,我们来看看记录了那些数 据:



**** 12/05/07 22:26:48 ********* PSpice 9.2 (Mar 2000) ******** ID# 1 ********


** Profile:


**** CIRCUIT DESCRIPTION


******************* ************************************************** *********


** Creating circuit file


** WARNING: THIS AUTOMATICALLY GENERATED FILE MAY BE OVERWRITTEN BY SUBSEQUENT


SIMULATIONS


*Libraries:


* Local Libraries :


* From [PSPICE NETLIST] section of C:Program file:


.lib


*Analysis directives:


.PROBE V(*) I(*) W(*) D(*) NOISE(*)


.INC


——将


包含进来,这是一个由








Capture


产生的网络文件




13


**** INCLUDING ****


* source CH1


V_Vi N00082 0 5Vdc


R_RL 0 N00082 100



*** RESUMING ****



.END


下面才是真的模拟输出结果




**** 12/05/07 22:26:48 ********* PSpice 9.2 (Mar 2000) ******** ID# 1 ********


** Profile:


**** SMALL SIGNAL BIAS SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG C


************************** ************************************************** **


NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE


(N00082) 5.0000


< br>——节点


N00058


偏压点电压是

5V



VOLTAGE SOURCE CURRENTS


NAME CURRENT


V_Vi -5.000E-02


—— 流出电压源


Vi


电流是


0.05A



TOTAL POWER DISSIPATION 2.50E-01 WATTS


——消耗电功率为


0.25W



JOB CONCLUDED


TOTAL JOB TIME .0 8


——本模拟耗时


0.08


秒完成



表中,我们可以看到


.out

< p>
文本输出文件所提供的种种信息。



注意:


PSpice


对于电压源电流的定义是流出为负,流入为正,所以记 录的


V_Vi


电流是


-5.000E- 02


A





14


实验二



欧姆定律



DC Sweep


直流扫描分析




一、学习目的:



1


、学习绘制所须要的电路图;



2


、学习直流扫描分析(


DC Sweep


)的设置;



3

< p>


学习调用电路仿真程序


Pspice

< p>
执行仿真并显示输出波形,


再将仿真结果与欧


姆定 律相验证;



4


、学习电路图及输出波形图。



二、练习步骤





1


、调出旧电路图形文件;



2



DC Sweep


直流扫描分析;



步骤一:设置


DC Sweep


直流扫描分析参数



1



选择


PspiceEdit Simulation Profile


或单击工具栏上的


并作如下设置:




按钮


,


打开


Edit Simulation


对话框,




15


2


、直流分析设置选项说明:




(1)Sweep Variable




可设置扫描变量 为


Voltage


(电压源)



Source Current


(电流源)



Global


Parameter


( 全局参数)



Model Psrameter


(模型参数)



Temperture


(温度)


。这是多选一的选


项。




(2)Sweep


Type


设置扫描类型为


Linear


(线性)



Logarithmic


(对数)或


Value


List


(数值列


表)


。其中


Logarithmic


形式又可分为


Octave


(二倍频程)和


Decade


(幕次、十倍频程)


。如


果选择


Value List


类型,需单独输入扫描变量值。这也是多选一的项目。




(3)Name:


扫描变量名称(与 电源名称相同


,


因为


Sweep Va riable


栏选取了


Voltage


(电压源)






(4)Star Value:


扫描起始值。




(5)End Value:


扫描结束值。




(6)Increment:


每次扫描时扫描变量的增加值。




步骤二:存档



步骤三:启动


PSpice


进行仿真并 观察输出波形图



1


、执行


PSpiceRun


菜单命令或单击


按钮,出现 下面的


PSpice


窗口





画面中央呈现灰色的部分是输出波 形图区,波形观察程序


Probe


的主要工作区就在这



16


里。



画面做下方是输出窗口


(Out


Wi ndow)


,负责显示本仿真操作目前的进度与执行内容的


信息 。



画面右下方是仿真状态窗口(


Simulation Status Window)


,负责显示本仿真执行内容


的信 息。



若是能顺利完成仿真,


Output


Window


内应该会出现上图所示的


“Simulation


Complete”


信息。如果仿真有误(比如


Name


的名称为


“RL”


, 不是


“Vi”



Output


Window



回 出现




Must be 'I' or 'V'


错误信息


.



如果嫌


Out Window



Simulation Status Window


太占画面,可以使用


ViewOut Window



ViewSimulation Status Window


功能项将它们关闭。




输出波形区内出现的仅有横轴与纵轴的空图,横轴变量就是我们前面设置的扫描变量


Vi,


坐标值也是按照我们的要求定为


0V



5V


。至于纵轴变量则等待我们的输 入。




2


、观察仿真波形结果




现在选择


TraceAdd


Trace...


或快捷图钮


Traces< /p>


对话框:




或 键盘上的


[Insrt]


钮。打开如下图的

Add



现在在


Add Traces


对话框右边


Function or Macro s


栏内的



-



号上单击鼠标左键,


然后在


对话框左 边


Simulation Output Variables


栏内的


“I



RL



处单击鼠标左键,


现在窗口下 的


Trace


Expression


栏处应该出项



-I



RL




字样。




用鼠标选


“OK”


钮退出


Add Traces


窗口。


这时的


PSpice


窗口的输出波形区出项如 下图所


示的一条有左下方往右上方的斜线。





17

















































18


实验三


OrCAD/PSpice9


的暂态分析



一、学习目的:



1


、学习时域分析信号源的设置。


< /p>


2


、学习暂态分析(


Transient Analysia


)的设置。



二、练习步骤



1


、绘出电路图,并存为








信号源


Vi


参数设定:




参数名称



中文含义



参数值设定



VOFF



直流基准电压



1V



V


AMPL



幅度电压



1V



FREQ



信号频率



1KHZ



2


、暂态分析(


Transient Analysia







19


步骤一:设置暂态分析(


Transient Analysia


)参数



1


、选择


PspiceNew Simulation Profile


或单击工具栏上的


按钮


,


打开


New


Simulation


对话框,在


Name

< br>栏中输入本仿真文件的名称


TRAN


< br>


2


、单击


[Create]< /p>


钮,出现


Simulation Setting- TRAN


对话框,并作如下设置:




2


、暂态分析设置选项(


Simula tion Setting-TRAN


对话框)说明:



(1)Run to Time




本暂态分析的终止时间。



(2)Star saving data after



:



0


秒起到本设 置之前的计算数据均不予记录。



(3)Maximum step size



:


设置各记录点 间的时间间隔。



步骤二:存档



步骤三:启动


PSpice


进行仿真并 观察输出波形图




20


1



放置电压探针


< /p>



Capture


窗口内选


PSpiceMarkerValage


level


或单击工具栏的


钮,


出现一个信号探针的符号,


将其防入电路图中。


这样可以省去输入纵轴变量这一步,

即“选择


TraceAdd Trace...


或快捷图钮


或键盘上的


[Insrt]


钮”



2


、执行


P SpiceRun


菜单命令或单击


按钮,出现下面的

< p>
PSpice


窗口















21


实验四



晶体三极管的输出特性曲线(直流扫描分析)



一、学习目的:





使用


OrCAD/PSpice9< /p>


直流扫描分析


(DC Sweep)


的嵌套扫描


(Nested Sweep)


来验证晶


体三极管的


Vce-Ib


输出特性曲线。



二、练习步骤:



步骤一:



绘出电路图




1


.建立项目


Q


并绘出如图示


1


的电路图


,


并存为







1


测量


N PN


型晶体管的


Vce- Ib


曲线的电路



本电路需要使用的元 件


,


如下所示


:


元件



元件库



元件编号



元件种类



元件设定



Q1





Q2N2222



三极管





Vce





Vdc



直流电压源



DC = 0V



Ib





Idc



直流电流源



DC = 0A




22

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