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1、OrCAD PSpice 软件介绍软件介绍1一、电路设计常用软件1.OrCAD PSpice 软件 功能强大 电路仿真Spice(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis):通用集成电路仿真程序；1972年，美国加州大学伯克利分校开发。1985年Microsim公司推出基于PC的PSpice1；1996年推出基于Windows的PSpice5.1。1998年Microsim并入OrCAD公司，后来又与Candence公司合并，目前最新版OrCAD 16.3。232.EWB 和和 Multisim 软件 电路虚拟仿真EWB(Elect
2、ronics Workbench):1988年加拿大IIT公司推出，Multisim是EWB的升级版本；EWB和Multisim软件提供了许多虚拟仪器仪表工具，工作界面形象直观，操作简单，分析功能强大，易学易用。目前最新版Multisim11。453.Protel 软件 原理图设计 PCB制板Protel:1991年澳大利亚Protel Technology公司推出；1999年推出Protel99，后来又推出Protel99 SE；2001年Protel公司更名为Altium公司，2002年推出Protel DXP。目前最常用的是Protel99 SE，集原理图绘制、模数混合信号仿真、多层电路
3、板设计、可编程逻辑器件设计、图表生成等功能于一身。6电视机主板局部图，手工布线单片机控制电路局部图，自动布线7二、OrCAD PSpice软件的安装以OrCAD Family Release 9.2版本为例。1.打开OrCAD软件包，运行Setup.exe程序。2.输入Key Codes，选择要安装的软件。Capture A CaptureCIS B LayoutStd E LayoutPlus F LayoutEngEd G PSpice H PSpiceAD I PSpiceADBasics J PSpiceOptimizer K83.输入输入 Authorization Codes。4.
4、选择安装类型和路径，开始安装。选择安装类型和路径，开始安装。5.安装完成。安装完成。9三、OrCAD 软件组成及功能1.OrCAD软件组成：Capture:电路原理图设计软件，可生成模拟电路、数字电路和模/数混合电路。PSpice:电路仿真软件，可对Capture生成的原理图进行仿真分析，并对其进行优化。Layout:印刷电路板图设计软件，可将Capture生成的原理图，转为印刷电路板图(PCB)。Express:逻辑仿真软件，可对Capture生成的数字电路模拟仿真，用于可编程逻辑器件设计。102.PSpice AD的分析功能：直流分析:包括静态工作点分析、直流扫描分析和直流小信号增益分析及
5、灵敏度分析。交流分析:包括交流扫描分析和噪声分析。瞬态分析:瞬态响应分析，可分析电路中电压、电流和数字状态随时间的变化。傅里叶分析:可给出非正弦周期信号的直流分量、各次谐波分量和总谐波失真系数。11四、电路仿真分析过程1.启动Capture CIS。2.建立新工程 New Project，设置新工程的名称、类型和路径。Analog or Mixed A/D Project：可进行模拟或模数混合仿真，仿真后还可PCB布线。PC Board Wizard：可直接PCB布线，还可选择相关选项进行模数混合仿真。Schematic:所建工程只能设计原理图。123.设置“Create PSpice Pro
6、ject”对话框。Create based upon an existing project:基于原有工程建立新工程。Create a blank project:创建一个空白工程。4.绘制电路原理图。添加元件库，放置元件；编辑元件属性，修改元件参数；放置接地元件；连接各元件，完成电路。注意：把参考结点连到接地元件。13绘制电路原理图的原则：1)不允许有悬浮结点存在。2)结点间不允许出现短路，不允许用电压源或电感连接两结点。3)元件和结点编号不能重复。电路连线完成后，点击 PSpice/Create Netlist,若连线没有错误，则自动生成一个以 net 为扩展名的 Netlist 文件。1
7、4A B C D E F G H I J K L MPSpice 工具栏A 编辑新的仿真设置文件 E放置结点电压探针 I显示标记点电压值 B 修改已存仿真设置文件 F放置元件电压探针 K 显示标记点电流值C 执行Pspice仿真 G 放置电流探针 M 显示标记点功率值D 观察仿真结果 H 放置功率探针绘图工具栏155.设置仿真类型和仿真参数。点击PSpice/New Simulation Profile，设置仿真文件名称。在Simulation Settings对话框的Analysis页面中，设置仿真分析类型和仿真分析参数。Time Domain(Transient):时域(或瞬态)仿真DC
8、Sweep:直流扫描AC Sweep:交流扫描或噪声分析Bias Point:直流工作点 16176.选择PSpice/Run菜单命令，运行仿真，查看仿真结果。仿真结束后，PSpice按照仿真分析的类型，将与数字有关的计算结果存放在以OUT为扩展名的ASCII码输出文件中；将与波形曲线有关的计算结果以二进制形式存放在以DAT为扩展名的文件中，需调用Probe波形显示模块 来显示分析结果。18五、直流分析1.直流工作点分析(Bias Point)2.利用PSpice分析电路在直流激励下的稳态响应。例5.1 用PSpice仿真程序计算图示电路中各结点电压。191)绘制原理图。202)设置仿真类型及
9、仿真参数。213)运行仿真，点击工具栏中的“V”按钮，查看各结点电压的仿真结果。222.直流扫描分析(DC Sweep)利用PSpice可绘出各种直流转移特性曲线。例5.2 用PSpice仿真程序求图示电路中ab端口的戴维宁等效电路。231)绘制原理图(端口处用0A电流源I2替代)。242)设置仿真类型及仿真参数。253)运行仿真，在Probe窗口调出端口电压V(I2)随端口电流I2的变化曲线。由仿真曲线可知：I=0A时,U=20VI=1A时,U=14V代入U=UOC-ReqI,求得UOC=20V Req=626例5.3 用PSpice仿真程序计算图示电路中R2为多大时消耗的功率最大。1)绘制
10、原理图。2)将电阻R2的Value属性改为RVAL；3)从SPECIAL库中添加PARAM元件，在属性窗4)口点击New Column按钮，输入RVAL名字和5)数值即可。272)设置仿真类型及仿真参数。283)运行仿真，在Probe窗口调出负载R2的功率W(R2)随电阻R2的变化曲线，用光标定位功能寻找最大功率点。当R2=R1=1k时，Pmax=250W。29六、交流扫描分析(AC Sweep)交流扫描分析即频域分析，用于计算交流小信号频率响应特性，扫描变量是频率。例6.1 RLC串联谐振电路如图所示，正弦交流电源us频率可调，幅值等于1V。分析电流i的频率特性。301)绘制原理图。312)
11、设置仿真类型及仿真参数。323)运行仿真，在Probe窗口调出电流i的幅频响应曲线。334)在Probe窗口调出电流i的相频响应曲线。点击Plot/Add Y Axis，添加一个Y轴，再点击Trace/Add Trace，在函数列表框里选择计算相位的函数P()，在输出变量列表框里选择I(R1)。345)将R1换成可调电阻(RVAL)，作参数分析。在Simulation Settings窗口中，选择ParametricSweep，扫描变量为RVAL，观察电流i的幅频响应曲线随参数RVAL变化的曲线。3536例6.2 已知uS(t)=8sin(1000t+50)V，R1=4k,R2=2k,L=50
12、mH,C=2uF。用PSpice仿真程序求电流iC(t)。371)绘制原理图。2)在SPECIAL库中，调出IPRINT元件，设置其3)AC、MAC及PHASE属性值均为“y”。382)设置仿真类型及仿真参数。393)运行仿真，在Probe窗口打开Output File，查看输出结果(频率，振幅，相位)。iC(t)=3.264cos(1000t-37.430)mA40七、瞬态分析(Time Domain)1.瞬态响应分析例7.1 用PSpice仿真程序研究RLC串联电路在R2=100，R2=1000的过渡过程iL。411)绘制原理图，取R2=100632，再次运行仿真，在Probe窗口调出电流
13、i随时间的变化曲线。45例7.2 用PSpice仿真程序研究RLC串联电路在正弦电源uS=10sin100tV作用下的uC(t)，已知开关S在t=0时闭合，uC(0-)=15V。=20050461)绘制原理图。正弦电源直流偏置VOFF=0，2)幅值VAMPL=10V，频率FREQ=50Hz，初相3)PHASE=0；电感电流初值IC=0，电容电压初4)值IC=15V。472)设置仿真类型及仿真参数，分析时间区间设为040ms。483)运行仿真，在Probe窗口调出电压uC随时间的变化曲线。492.傅里叶分析例7.3 用PSpice仿真程序研究图示电路在周期电源激励下的电流iL。501)绘制原理图，脉冲电源电压初始值V1=7.5V，2)脉动值V2=2.5V，延迟时间TD=0，上升沿TR=3)下降沿时间TF=1s，脉冲宽度PW=1s，周期4)PER=2s。512)设置仿真类型及仿真参数，分析时间区间设为05s。523)运行仿真，在Probe窗口调出电流iL随时间的变化曲线。534)在Probe窗口点击菜单Trace/Fourier，查看电流iL的频谱分析结果。54