一Sice功能简介Sice是面向电子线路和集成电路

一、PSpice9功能简介PSpice是面向电子线路和集成电路的仿真、分析软件，是SPICE(SimulationProgramWithIntegratedCircuitEmphasis)的一种微机版本。目前已有在WINDOWS方式下的Pspice9，它一般包括6个基本程序模块：（1）电路原理图编辑程序Capture；（2）激励源编辑程序StimulusEditor；（3）电路仿真程序PSpiceA/D；（4）曲线输出程序Probe；（5）模型参数提取程序ModelEditor；（6）元器件模型参数库LIB。电路图数据的输入既可以为文本方式，也可以为图形方式。采用图形方式绘制原理图相对简单直观，易于掌握。

PSpice所能处理的电子元器件非常广泛，可直接输入的元器件有：（1）线性电路元件；（2）非线性受控源；（3）二极管、三极管、MOS晶体管等的半导体器件；（4）晶闸管、电力晶体管、功率MOS管等的功率器件；（5）运算放大器；

（6）数字集成电路；（7）用于电子测量、控制等的常见集成芯片；（8）磁芯、传输线、开关等利用以上类型的元器件和Pspice的子电路输入功能，还可以对其他器件和电路进行建模，创建自己的器件，因此可以毫不夸张地说，PSpice能够分析所有的集总参数电路。在PSpice中，为了能够准确地分析电路的真实行为，可设置的半导体器件的模型参数较多，有的达40多个。不过，这些参数不必都需要输入，许多参数在软件中有其隐含值。此外，PSpice中提供有极为丰富的半导体器件库与集成电路库，有关模型参数已根据厂商的产品性能在器件库中设定好，分析时只要简单地给出其型号，用户不必了解器件和集成电路的具体技术指标。

PSpice的分析功能十分强大，基本的分析功能有：（1）工作点分析。除能够给出工作点处各电压、电流和电路的功耗外，还可进行工作点处的灵敏度分析和小信号直流增益分析。（2）瞬态分析（或称时域分析）。在瞬态分析完成后，也可以进行傅里叶分析，给出周期信号的前9次谐波分量和总谐波失真。（2）瞬态分析（或称时域分析）。在瞬态分析完成后，也可以进行傅里叶分析，给出周期信号的前9次谐波分量和总谐波失真。（3）正弦小信号分析。该项分析将电路在工作点处线性化,可给出电路的频响特性。在此分析中，PSpice也可做噪声分析。除以上基本分析功能外，Pspice还可进行器件模型参数的扫描分析、温度特性分析、蒙托卡偌统计及最坏情况分析。另外，Pspice的数据后处理程序Probe就像一台功能强大的示波器，能根据计算数据绘制出相应的曲线。他还可以对输出数据进行多种运算和分析。总之，Pspice是电子线路、集成电路分析与设计的一个强有力工具，它一直被公认为是最优秀的通用电路分析软件之一。

Pspice在模拟电子电路中的仿真应用实例一、实验目的学习Pspice电路仿真软件的基本应用，掌握直流静态工作点分析法、瞬态特性分析法和交流扫描分析法等基本方法。二、实验要求

1.完成晶体管单级放大器原理图的绘制及元器件参数设置

2检查查电路中各各节点电压压和各支路路电流，按按设计要求求调整静态态工作点3观察察输入和输输出电压波波形，并测测量电压放放大倍数4通过过改变静态态工作点，，观察饱和和失真和截截止失真5测量量放大器的的输入电阻阻6测量量放大器的的输出电阻阻7仿真真分析电路路的频率特特性，并测测量放大器器的下限截截止频率和和上限截止止频率8观察察放大器的的相频特性性曲线三、实验步步骤1.打开并并绘制新的的电路原理理图双击桌面CaptureCIS图标标，即可进进入orCAD主界界面，如图图1.1所所示。图1-11.1在创建新的的绘图页之之前，必须须先建立一一个新项目目。选中上上图1.1File\new\project功能，，调出newproject对话框框，如图1.2所示示。图1.2图1-3在name栏输入项项目名（如如aa）。。注意，使用用Pspice仿真真，必须选选择CreateanewProjectUsing栏栏目对话框框中第一项项（AnalogorMixed-SignalCircuit）），并在location栏输入入存盘路径径（如D驱驱动器123）及文文件夹名（（不能为汉汉字，可输输入本人学学号）后，，单击“OK”出现现图1-3绘图窗口口选择。1.2选选择createablankpro单击确定就就可进入如如图1-4所示绘图图区图1-41.2.1加载元元件库（1）利用用菜单栏启启动place/part命命令，或单单击右侧工工具栏命令令按按钮，，便打开取取放元件对对话框，如如图1-5所示。图1-5元件选择区区库文件显示示区元件图形浏览区（2）单击击〖addlibrary...〗〗按钮，出出现库文件件浏览对话话框，如图图1-6所所示。有一一个文件夹夹pspice和34个库文文件。图1-6（3）如要要对电路进进行模拟仿仿真，必须须加载pspice中的库文文件。选择择文件夹pspice并单击击打开，将将库内所有有的文件选选中，单击击〖打开〗〗将所选元元件装入元元件库中。。如图1-7图1-71.2.2取放元元件在图1-5中选择元元器件所在在的库（在在库文件显显示区）和和需要的元元器件（在在元器件选选择区），，单击〖OK〗，选选定的元件件就会出现现在电路图图绘制窗口口，通过移移动鼠标来来移动元器器件的位置置、布局，，再单击鼠鼠标放置元元器件，每每单击一次次放置一个个相同的元元器件。如如图1-8所示。单单击鼠标右右键弹出快快捷键，可可编辑元件件属性。图1-81.2.3放置偏偏置电源和和接地符号号利用菜单栏栏启动place/power命令，，或者单击击绘图工具具栏的按按钮，打开开取放电源源对话框，，如图1-9。装库库方法和加加载元器件件相同。图1-9利用菜单栏栏place/Ground命令，或或者单击绘绘图工具栏栏按按钮钮，打开放放置接地符符号对话框框，如图1-10所所示。接地地符号的放放置方法和和放置元器器件相同。。电路要设设置零节点点。图1-101.2.4连接线线路和放置置节点当元器件、、电源和接接地点放置置完毕后，，利用菜单单Place/Wicc命令令，或者单单击工具栏栏的按按钮，，光标变成成十字状，，将光标移移到元器件件的引脚，，单击鼠标标，划线开开始。移动动鼠标可以以画出一条条线，当到到达另一个个引脚时，，再单击鼠鼠标，便可可完成一段段走线。此此时光标仍仍然处于画画线状态，，若要结束束画线，可可单击鼠标标右键，选选择菜单““EndWire”。绘制制原理图如如图1-11所示。。图1-111.3元元件属性编编辑当电路图绘绘制完成后后，各元器器件均标注注默认值。。需要将它它们改成设设计设计值值。（1）电阻阻、电容：：用鼠标单单击该参数数项，即可可打开相应应的对话框框进行参数数设置。（2）直流流电源VDC、交流流信号源VSIN：：参数修修改同上。。例：交交流信号源源VSIN设置：直直流偏移量量（VOFF)＝0。电压幅幅值（VAMPL)＝10mv，频率率(FREQ)＝1KHZ，，直流电源源VDC=12V（3）三极管Q2N2222参数设设置方法:激活三极管管，打开Eidt\Pspicemodel文本框，，修改电流流放大系数数Bf＝100（默默认值为255.9），修改改Vje＝＝0.7V(默认值值为0.75V),修改基区区电阻Rb＝300（默认认值为10）。修改改完成后，，存盘退出出。其它的的参数不要要随意修改改，避免仿仿真时出错错。特别注意：仿真时必须须使用带有有“0”接接地符号的的元件。其其它的接地地符号不能能于仿真中中。2．检查电电路中各节节点电压和和各支路电电流，按设设计要求调调整静态工工作点1）调整静静态工作点点a）参照绘绘制原理图图的步骤，，建立一个个新项目，，完成晶体体管单级放放大器原理理图绘制及及器件参数数设置，如如图1.12所示。。然后存盘盘。图1-12b）建立仿仿真对话框框在主菜单中中选择Pspice\newsimulationprofile功能选选项或单击击工具栏按按钮，调出出newsimulation对话话框，并输输入名称““DC”，，如图1.13所示示。图1-13选择Create建建立对话框框后，调出出simulationsetting对话话框，如图图1.14所示图1-14C）在Analysis栏的下下拉列表中中选择Biaspoint选项。即即设置分析析类型为直直流静态工工作点分析析，选择Pspice\Run功能选选项或单击击主工具栏栏的按按钮钮来启动Pspice程序序执行仿真真，并调出出Pspice仿真真窗口。选选择View\OutputFile功能能选项，这这时会出现现在输出波波形图区出出现一个输输出文件窗窗口，如图图1-15所示，在在此窗口可可以了解到到电路中各各节点的电电压值及各各支路的电电流值，即即电路的静静态工作点点。图1-15d）通过观察察电路中各节节点电压和各各支路电流，，调整静态工工作点。方法一：通过过图1.15输出的文本本框，可以观观察电路中各各节点电压、、电流以及电电路的其它信信息。但是，，在观察静态态工作点的时时候，建议关关闭该窗口。。通过方法二二进行观察。。方法二：由于于执行了Pspice直直流工作点仿仿真，此时激激活原理图界界面上快捷键键第二行中的的电压和电流图标，便可直直接在电路图图上显示各节节点处和各支支路中的电压压和电流，如如图1.16所示，通过过图1.16观查三极管管Ub,Uc,Ue电压压值，同学们们可以自己分分析，此时，，三极管是否否工作在放大大区？图1-16错错3．观察输入入、出电压波形形，测量电压压放大倍数。。1）在图1.12共射单单管放大电路路的输入端加加入交流信号号源VSIN（交流信信号频率：1kHz，幅幅值：10mv）并将其其符号更改为为Us。定义输入输出出电压符号（（输入电压Vi和输出电压压Vo），方法为为选择右边垂垂直工具栏图标，在弹出出的对话框内内输入Vi（网络别名名），将其放放置于信号源源Us与电容容C1之间，，同理，给负负载电阻与电电容C2之间间放置Vo，在工具栏单击击按按钮（电压）），放置波形形显示指示点点。如图1.17所示。。图1-172）建立新的的项目名，选择Pspice\newsimulationprofile功能选选项或单击工工具栏按按钮，调调出newsimulation对话框，并并输入名称““AC”，如如图1.18所示。图1-18选择Create建立对对话框后，调调出simulationsetting对对话框，如图图1.19所所示。图1-19在Analysis栏的的下拉列表中中选择TimeDomain选项项。即设置分析类型型为瞬态特性性分析。瞬态态特性分析终终止时间Runto=2ms，起起始时间startsavingdata=0，时间间间隔为Maimunstep=2us，存存盘并选择Pspice\Run功功能选项或单单击主工具栏栏的按按钮来启启动Pspice程序序执行仿真，，就会弹出Probe（（波形观测区区）窗口。如图1-20.图1-20由于输入电压压与输出电压压在幅值上相相差很大，为为便于观察和和测量，采用用在同一个窗窗口内分区显显示的方法来来观察输入电电压波形和输输出电压波形形。首先选择Plot\AddPlottoWindow功能选项项建立另一个个观测区，然然后选择TraceAdd功能选选项键或按图图钮调出调出出AddTraces对话框，分分别选定这两两个区域的坐坐标函数名称称，即V(V0)和V(Vi)。此此时显示波形形的Probe窗口如图图1-21所示。图1-214．通过改变变静态工作点点，观察饱和和、截止失真真1）观察饱和和失真参照图1.12并设置元元器件参数，，交流信号幅幅值＝100mv，减小小Rb阻值，，运行Pspice，观观察放大器输输出波形。2）观察截止止失真参照图1.12并设置元元器件参数，，交流信号幅幅值＝100mv，增大Rb阻值值，运行Pspice，观察察放大器输出出波形。5．输入电阻阻Ri测量（（原理图中中Ub＝3VIc＝＝1.3mA）1）修改参数数参照图1.12所示，在在输入端将交交流信号源VSIN更换换为交流电源源VAC(交流信号选选用Vac=10mvVdc=0)，并并将其更名为为Vs,将将Vs和C1负极之间的的导线命名为为网络别名is，电路路接法如图1.22所示。图1-212）建立新的的项目名，选择Pspice\newsimulationprofile功能选选项或单击工工具栏按按钮，，调出newsimulation对话框，，并输入名称称“Ri”，，如图1.18所示。选选择Create建立对对话框后，调调出simulationsetting对对话框，如图图1.19所所示。在Analysis栏的的下拉列表中中选择：ACSweep/Noise（交交流频域分析析），Start=10HZ，End=150Meg，Points/Decade=100。3）存盘并运行Pspice\Run功功能选项或单单击主工具栏栏的按按钮来启启动Pspice程序序执行仿真，，就会调出Probe窗窗口。。4）在菜单栏选择择Trace/AddTrace命令或单击主主工具栏的按按钮，在AddTraces对话框下端端TraceExpression的栏目中中，输入交流流电压和交流流电流的表达达式V1(vs)/I(vs)（输入电压压和输入电流流的标号在对对话框中查找找）。选择确确定后即可看看到输入电阻阻随频率变化化的特性曲线线。使用测试试光标，观测测频率在3.5kHz处处的输入电阻阻Ri并与与理论值比较较。如图1.22所示。。图1-226．输出电阻阻测量（原原理图中Ub＝3VIc＝1.3mA）1）修改参数数参照图1.21所示，将将输入端电压压源短路，删删除输入端网网络别名is，把交流电电压源VAC（参数设置置不变）改接接在负载RL位置，并将将输出端Vs和C2负极极之间的导线线命名为网络络别名is。。电路接法如如图1.23所示。图1-232）建立新的的项目名，选择Pspice\newsimulationprofile功能选选项或单击工工具栏按按钮，，调出newsimulation对话框，，并输入名称称“R0”，，如图1.18所示。选选择Create建立对对话框后，调调出simulationsetting对对话框，如图图1.19所所示。在Analysis栏的的下拉列表中中选择：ACSweep/Noise（交交流频域分析析），Start=10HZ，End=150Meg，Points/Decade=1003）存盘并运行Pspice\Run功功能选项或单单击主工具栏栏的按按钮来启启动Pspice程序序执行仿真，，就会调出Probe窗窗口。4）在菜单栏选择择Trace/AddTrace命令或单击主主工具栏的按按钮，在AddTraces对话框下端端TraceExpression的栏目中中，输入交流流电压和交流流电流的表达达式V1(vs)/I(vs)（输入电压压和输入电流流的标号在对对话框中查找找）。选择确确定后即可看看到输出电阻阻随频率变化化的特性曲线线。使用测试试光标，观测测频率在3.5kHz处处的输入电阻阻R0并与与理论值比较较。如图1.24所示。。图1-247．仿真分析析电路的频率率特性，并并测量放大器器的上限截至至频率和下限限截至频率1））修修改改参参数数参照照图图1.23所所示示，，在在输输入入端端将将交交流流信信号号源源VSIN更更换换为为交交流流电电压压源源VAC（（交交流流信信号号选选用用Vac=10mv，，Vdc=0））并并将将其其更更名名为为Vs。。如如图图1.25所所示示。。图1-252））建建立立新新的的项项目目名名，，选择择Pspice\newsimulationprofile功功能能选选项项或或单单击击工工具具栏栏按按钮钮，，调调出出newsimulation对对话话框框，，并并输输入入名名称称““PT””，，如如图图1.18所所示示。。选选择择Create建建立立对对话话框框后后，，调调出出simulationsetting对对话话框框，，如如图图1.19所所示示。。在Analysis栏栏的的下下拉拉列列表表中中选选择择：：ACSweep/Noise（（交交流流频频域域分分析析）），，Start=10HZ，，End=150Meg，，Points/Decade=1003））存盘盘并并运运行行Pspice\Run功功能能选选项项或或单单击击主主工工具具栏栏的的按按钮钮来来启启动动Pspice程程序序执执行行仿仿真真，，就就会会调调出出Probe窗窗口口。。4））在菜菜单单栏栏选选择择Trace/AddTrace命令令或或单单击击主主工工具具栏栏的的按按钮钮，，在AddTraces对对话话框框下下端端TraceExpression的的栏栏目目中中，，键键入入输输出出电电压压和和输输入入电电压压比比值值的的表表达达式式V(vo)/V(vi)（（输输出出电电压压和和输输入入电电压压的的函函数数符符号号在在对对话话框框中中查查找找））。。选选择择确确定定后后即即可可看看到到放放大大