PSpice直流仿真(二)

1、PSp ice直流仿真实践（2）使用PSpice软件最终目的就是对各种电路进行仿真分析。本章列举了各种模拟电路PSpice仿真实践的例子，读者通过这些例子，可以进一步体会PSpice的应用特点和强大的电路分析能力。PSp ice可以对以下类型的电路进行仿真分析：直流电路、交流电路、电路的 暂态、模拟电子电路、模拟电路、数模混合电路。为了检测某个支路的电流，可以在电路中插入一个零值电压源，在Pspice中这样的电压源可以当作电流表。 因为零值电压源相当于短路线，对电路的工作 不回产生任何影响。（利用零值电压源做电流表）为了检测某开路电压，可以在电路中插入一个零值电流源。 在Pspice中这样 的

2、电流源可以当作电压表。因为零值电流源相当开路，对电路的工作不会产生任 何影响。（利用零值电流源做电压表）«1J1 R1 100 QVo参数赋值语句和函数定义语句在电路分析中，常常用一个数学公式来表示电路变量之间的关系， 如图所示 的两个电阻分压电路中，分压比就可以用以下的公式来 表示：O111R1V1R2：0XXTV21 rpR2k（分压比"Frf而只需要电 所以在这种参数赋值命令语句I参数名参数值参数赋值命令语句参数名 表达式不一定需要确定分压电路两个电阻的阻值,在某些仿真分析中，路的分压比即可。但电阻元件描述语句要求必须给出类似上电阻值， 情况下，应用参数赋值语句和函数

3、定义语句是十分方便的。 利用函数定义语句可 以将一些参数用数学表达式表示，而利用参数定义语句就可以用数学表达式代替 元件描述中的参数值，而且还可以利用直流扫描语句对它进行扫描。 参数赋值语 句格式如下：Z-'- _.PARAM n ame1=ex pressi on1 n ame2=expression2 ".PARAM name1=value1 n ame2=vaiue2语句中的name是定义的参数名，value和expression分别是参数值和表达式，表 达式expression必须仅含常数或前面已定义过的参数，其他参数不能出现在表达 式中；语句定义好后，就可用其参数名

4、代替电路说明过的大多数参数（包括所有的模型参数）。但语句中的参数名（name）不能与程序中已定义过任何其他参数名 同名，也不能用带“”的命令名定义参数名。注意，参数不能用于节点号，也不能将分析语句（如：.DC、.AC、.TRAN等） 中的设定值参数化。一般称由.PARAM语句定义过的参数为 G参数。应用举例，利用参数赋值语句来描述上图的电阻分压电路：1 RiviR202V2.P ARAMRTOTAL=100K;RT0TAL=R1+R2.PARAM K=0.2; K 为分压比R1 12 RTOTAL*(1-K)R2 2 0 RTOTAL*K由于设置了参数RTOTAL和K就使得调节电阻R1和R2的

5、阻值变得十分容 易，若要改变分压比，只需改变参数K的值即可，而不必考虑两个电阻阻值的改变。应当注意电阻描述语句中阻值部分的语句格式：大括号是必须的，是PSpice要求的。括号里面的内容是定义的函数关系，在本例中函数的变量是 RTOTAL和K。在PSpice中函数可以有更为复杂的关系。PSpice中已定义的函数和运算如下：对于更为复杂的函数关系，也可 以利用函数定义语句来确定函数和变 量的关系。函数定义语句的格式如下:函”数体函数和运算表函数和运算数学等式意义+加法减法*X乘法/十除法SQRT(x)x的平方根ABS(x)lX 1x的绝对值EXP(x)x ee的x次幕LOG(x)ln(x)x的自然

6、对数LOGI0(x)log(x)x以10为底的对数PWR(x,y)|X |yx的y次幕PWRS(x,y)sgn(x) |X符号函数x的y次幕SIN(x)sin(x)x的正弦COS(x)cos(x)x的余弦TAN(x)tan(x)x的正切ATAN(x)cot(x)x的余切函数定义命令函数名 函数变量.FUNC n ame (argume nt) body应用举例：.FUNCFF(X)EXP (X)*SIN(X).FUNCMIX(A，B) (A+B+ABS(A-B) /2对于上图的电阻分压电路的电阻 R1就有了四种描述方式(描述分压电路的其 他语句不变):方式一:R11240K;直接写阻值方式二：

7、R112 RTOTAL*(1-K);阻值为函数表达式方式二:.PARAMTOP=RTOTAL*(1-K);疋义一个新参数R112 TOP 方式四：.FUNCTOP(RTOTAL，K)RTOTAL*(1-K);定义函数R112 TOP( RTOTAL，K)从上面的四种方式可以看出，元件参数的赋值变得十分灵活，以后在参 数的扫描分析中尤为有用。在PSpice中还有一些其他经常需要使用的命令，下面将分别介绍。二、通用参数扫描分析语句该语句具有参数扫描功能。它可以与任何一种分析类型（直流、交流或暂态分析等）配合起来使用。参数分析是对电路中的电压源电压、电流源电流、元件 参数、元器件模型参数、温度和已定

8、义的 G参数进行扫描。对于每一个扫描值， PSpice都要对电路的直流偏置点和已设置的分析语句进行一次操作，并按要求输出分析结果。参数扫描分析语句格式：参数扫描分析扫描类型扫描变量名扫描初始值I扫描终值I扫描值类型.STE P swee p type swee p-variable-n ame start-value en d-value swee p-value-type扫描类型（sweeP type）:必须是LIN（线性扫描）、OCT（倍频程扫描）、DEC（10 倍频程扫描）、LIST（列表扫描）中的一种。如果是列表扫描，这一项放在整个语句 的最后面。扫描变量名（sweep-variabl

9、e-name）独立电压源、电流源的名字或元件参数名、 模型关键字+模型名（模型参数）、TEMP、以及PARAM、定义的G参数等，都 可以作为扫描变量名。扫描值类型（sweep-value-type L:在线性扫描中，扫描值类型为增量形式， 即扫描步长；在对数类型扫描中，扫描值类型为扫描点数形式，即在每个频程段 内扫描多少个点。.STEP语句与.DC语句类似，它是按照扫描变量（variable）所给定的参数进 行扫描，扫描参数的每一步都要带入电路中设置的分析 （直流、交流或暂态分析） 中进行一次分析。分析结束后对所有扫描值产生一个数据列表或一组曲线图。应用举例：.P ARAMR4.STE PR0

10、UT=11LINROUTROUT 305054P ARAMROUT ;第二行是将要扫描的电阻值设置成 G-参数第一行是定义G参数ROUT的表达形式：参数扫描语句的作用是对 G-参数ROUT进行线性扫描，扫 描初值为30Q,终值为50Q,扫描增量为5Q。.STE P LIN VS 0 对电压源VS进行参数扫描,10 2扫描初值为0V，终值为10V，增量为2V。VAC.P ARAM.STE P程序的第一行是定义交流电源的幅值为 G参数VARIABLE :第二行是定义G1VARIABLESP ARAMVARIABLEVARIABLE参数VARIABLE :参数扫描语句的作用是对 G参数VARIABL

11、E （交流电源的幅 值）进行线性扫描，扫描初值为0V，终值为5V，扫描增量为1V。.STE P TEMP LIST 20 27 50 温度（TEM P）进行列表方式的扫描三、参数扫描举例例题:非线性电路如图所示，其中非线性电阻的电阻大小和温度的关系为R3(T)R3(T() X1+O.O1x(T-T0) + O.OO2天(T-T。)2，求在 27 度、30 度和 35 度时电路节点电压V(2)。(程序:eg2)eg2 * DC TRANSFER CURVES * resistors NAMEVALUER32.096E+03V1 O.OOOE+OO 1.000E+01eg2 *a Ieg2R112

12、2KR2202KR320rmod2KV11010V.MODELrmodres(R=1TC1=O.O1 TC2=O.OO2).TEMP 273035.DCV1list010.P rintDCV(2).END程序运行结果：eg2 * DC TRANSFER CURVESTEMP erature =27.000 DEG C*V1V(2)O.OOOE+OOO.OOOE+OO1.000E+013.333E+00TEMPERATURE =30.000 DEG C*V(2)O.OOOE+OO3.385E+0035.000 DEG C*DC transfer curvestemp erature =resis

13、torsNAMEVALUEV1O.OOOE+OO1.000E+012.如图所示直流电路中的 RL可变，试问RL为何值时它吸收的功率为最大,1 旦 2V(2)O.OOOE+OO3.536E+00(程序 eg3.cir)R1exercise 2R112 100R220 100RL20rrV110 100.PARAMrr=10.DCLinP ARAM此最大功率为多少？rr 1+V1100 1100Q100 QILRLR32.416E+03.END上机作业:1非线性电路如图所示，其中非线性电阻的电阻大小和温度的关系为R3（T）R3（To）0.8咒1 +O.O2“T-To） +0.005x （T-T。）2，求在 27 度、38 度 和50度时电路节点电压V（2）。（程序：ex-2-1）R1 3K Q+V1O 5V1 R24K Q2.如图所示直流电路中的RL可变，试问RL为何值时它吸收的功率为最大, 此最大功率为多少？（程序：ex-2-2）EX-