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文档简介
基于Orcad电路分析与设计
航天学院
导航、制导与控制
讲师:李有光Lyghit@163.com1/118一.仿真能够节约人力、物力、财力进行一次详尽仿真分析,比制作实际系统和样机节约大量经费。而且,制作实际系统需要计算元器件定额,但仿真就不用。仿真还能发觉系统存在问题、确定最优参数,从而增加试验样机一次成功可能性。对于新电路和参数(器件新裕度)进行试验,电路拓扑改变和试验均无需成本。提升了设计效率,降低了设计周期。计算机仿真好处2/118仿真能在各种假定条件下,甚至是在当前无法实现条件下,对电路进行研究。如不论是考虑安全原因还是成本,试验室里都不宜做破坏性试验。不过仿真却能够做各种故障和非正常性试验。在研究一个系统方案早期,能够将影响系统一些次要原因去掉,如杂散电容、漏电感等,以免它们对系统基本原理和性能产生影响,从而混同了对系统正确了解。但在制作一个实际系统中却作不到这一点。一旦系统出现异常,有时你甚至不知道问题出自主电路设计问题还是寄生电路引发问题;仿真时,能够简化部分电路,从而研究电路中某一特定部分,对于实际系统这是不可能。二.仿真能够实现许多试验不能或难以实现功效3/118能够观察到器件和电路在各种条件下工作性能能够检验处于电路设计初始阶段各种决议有时计算机仿真是唯一可行或唯一安全分析和评价技术借助仿真,能够拥有各种高功率设备和测量仪器仪表计算非线性电路平均功率、有效值、功率因数等,而这在硬件电路中是难以实现能够对电力电子系统结构和参数进行优化设计进行一些特殊分析,比如进行极限状态和最坏情况分析,进行容差分析和优化设计三.借助仿真,能够更有效工作4/118
1.设计依赖于设计师经验。
2.设计依赖于现有通用元器件。
3.设计后期仿真不易实现和调试复杂。
4.自下而上设计思想局限。
5.设计实现周期长,灵活性差,耗时耗力,效率低下。
传统设计方法缺点:5/118其方案验证与设计、系统逻辑综合、布局布线、性能仿真、器件编程等均由EDA工具一体化完成。设计思想不一样:自上而下设计方法。自上而下是指将系统整体逐步分解为各个子系统和模块,若子系统规模较大,则还需将子系统深入分解为更小子系统和模快,层层分解,直至整个系统中各个子系统关系合理,并便于电路级设计和实现为止。自上而下设计中可逐层描述,逐层仿真,确保满足系统指标。EDA(ElectronicDesignAutomation)方法:自上而下(Top-Down)设计方法6/118一个电路层次电路模型图7/118仿真结果8/118
Pspice应用改进节点分析法建立电路方程(MNA),能进行直流分析(包含直流工作点、直流转移特征、直流传输曲线、直流灵敏度分析等),交流分析(包含电路噪声和失真分析)和大信号暂态分析(包含离散傅立叶分析)。
Pspice输出内容可包含:直流输出、交流输出、暂态输出、噪声输出等,也可包含任意节点电压、支路电流。输出可采取数据和曲线形式。
(1)
Pspice通用电路仿真软件通用仿真分析主要有下面几个软件:9/118Pspice仿真界面10/118Pspice仿真结果11/118
Saber软件十分适用数字—模拟混合电路仿真分析,电力电子电路往往正是这么电路。Saber十分适合电力电子系统仿真。Saber包含各种分析技术,它们是:电子、电力电子、机电、机械、光电、光学、液压控制、系统离散数字系统等。Saber有包含电力电子器件在内非常全方面元器件库。Saber可进行分析有:直流工作点分析、暂态分析、交流小信号频率响应分析、零极点分析、频谱分析、参数分析、直流传输分析、统计分析应力分析、故障分析等。Saber还有硬件描述语言MAST。
(2)Saber
软件12/118Saber软件界面13/118
Matlab(MatrixLaboratory)由Mathworks企业推出当前国际上最流行数学分析软件,是一个以矩阵为基本编程单元程序设计语言。它提供了各种矩阵运算与操作,并有较强数据可视化功效。因为Matlab有强大矩阵运算和绘图功效,许多控制界名家在自己擅长专业领域编写了一些含有特殊意义工具箱(Toolbox),如控制工具箱、电力系统工具箱、系统辨识工具箱、小波信号工具箱、信号处理工具箱等。1992年Mathworks企业又推出交互式模型输入与仿真环境Simulink使得Matlab为控制系统仿真与CAD应用打开了崭新局面。利用Simulink模块功效,对电力电子系统层面仿真变得十分方便和轻易。基于Matlab仿真方法将成为电力电子系统仿真分析和CAD主要发展方向。(3)Matlab/Simulink数学计算软件14/118Matlab软件界面15/118(4)EWB:该软件(统称电子工作台)含有学习轻易,使用简便和仿真结果直观清楚等特点。同时提供了各种虚拟仪器,用户能够利用虚拟仪器对电路进行仿真试验,就如同在试验室中使用真实仪器进行电路调试。所以他很适合做电子技术课程辅助试验教学.(5)SystemView:该软件是一个用于当代电子系统设计、仿真动态电路分析工具,是一个系统级工作平台,含有很强专业应用性特点。主要应用于通信应用系统设计、分析,能够进行数字信号处理系统、模拟、数字通信系统,信号处理和控制系统仿真分析。16/118对电力电子器件建模也是电力电子系统仿真一个主要方面,建立起一个准确器件模型是非常困难。器件模型分为三种:1.简单模型2.普通模型3.准确模型器件层面建模17/118一个MOSFET仿真模型18/118一个MOSFET仿真模型测试电路19/118测量和仿真MOSFET静态特征20/118测量和仿真MOSFET动态特征21/118人才市场需求22/11823/11824/118软件下载地址/★软件专区★/===工程科学===/===电子设计自动化(EDA)===/Orcad.10.5.电子电路设计25/118电路设计流程26/118常见电路网络线性电阻网络线性动态网络非线性电阻网络非线性动态网络27/118常见电路分析内容直流分析
求线性电阻网络直流解,给出节点及支路电压和电流值,给出直流功耗。工作点分析
求出非线性网络静态工作点,对动态网络求出初始条件、偏置或平衡状态下工作点(将网络中全部电容开路,电感短路得到)。这些也是非线性网络直流解驱动点分析
求出非线性电阻网络驱动点电流和驱动点电压之间关系,这也是网络直流解。28/118常见电路分析内容传输函数分析
求出电阻网络输出电压或电流和输入电压或电流之间关系,可得到网络输入阻抗和输出阻抗。这也是网络直流解交流分析
求出线性网络频率响应特征,即频域分析。对非线性网络进行小信号交流特征分析(将非线性元件在工作点处线性化,然后分析这个被线性化电路稳态交流响应)。可得到网络幅频特征与相频特征,得到在给定频率下输入与输出阻抗等。对非线性动态网络可求出有输入或无输入时稳态周期解29/118常见电路分析内容瞬态分析
对动态网络进行时域分析,求出其瞬态响应。(在用户或程序确定初始条件下。在有或无输入信号时,求出随时间改变输出波形。)噪声分析
对线性网络进行频域或时域等效输入噪声和输出噪声特征分析(将噪声源作为输入,求这时交流解或瞬态解)温度特征分析
求出在各种温度网络各种特征30/118常见电路分析内容灵敏度分析
计算电路中元件参数改变时对输出量影响。灵敏度分析可在直流工作情况下进行,也可在交流和瞬态工作条件下进行。容差分析
在元件参数各自容差范围内求出对电路特征影响.PSPICE中可用蒙特卡罗分析对直流,交流和瞬态特征进行容差分析.最坏情况分析
求电路特征最坏情况(在电路元件参数取最坏极端值时求电路特征)31/118常见电路分析内容付里叶分析
在给定频率下对网络进行瞬态分析。将得到输出波形再做频谱分析求出输出变量基频友好波量。失真分析
求电路在小信号条件下失真特征。32/118电路模拟程序组成33/118第二部分PSPICE程序基础34/118SPICE发展历史SPICE于1973年4月12日在加拿大滑铁卢第16届中西部电路理论会议上,由美国加州大学伯克利分校DonaldO.Pederson教授公布。theSimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis(SPICE)DonaldO.Pederson,ProfessorEmeritusintheDepartmentofElectricalEngineeringandComputerSciences.1988年SPICE成为美国国家标准1984年Microsim企业开发完成PSPICE成为第一个用于PC平台SPICE模拟器35/118是为非线性直流、非线性瞬态、和线性交流电路分析而编制通用电路模拟程序。电路中能够包含电阻(resistor)、电容(capacitor)、电感(inductor)、互感(mutualinductor)、独立电压源(voltagesource)和电流源(currentsource)、…、五种最惯用半导体元件:二极管(diode)、BJT、JFET、MESFET和MOSFET。SPICE36/118Pspice介绍PSPICE则是由美国Microsim企业在SPICE2G版本基础上升级并用于PC机上SPICE版本,其中采取自由格式语言5.0版本自80年代以来在我国得到广泛应用,而且从6.0版本开始引入图形界面。1998年著名EDA商业软件开发商ORCAD企业与Microsim企业正式合并,自此Microsim企业PSPICE产品正式并入ORCAD企业商业EDA系统中。与传统SPICE软件相比,PSPICE9.0在三大方面实现了重大变革:首先,在对模拟电路进行直流、交流和瞬态等基本电路特征分析基础上,实现了蒙特卡罗分析、最坏情况分析以及优化设计等较为复杂电路特征分析;第二,不但能够对模拟电路进行,而且能够对数字电路、数/模混合电路进行仿真;第三,集成度大大提升,电路图绘制完成后可直接进行电路仿真,而且能够随时分析观察仿真结果。37/118小信号单级放大器38/118程序清单Example1:SimpleAmplifier.LIBBIPOLAR.LIBV110AC1SIN(010M1K)R1121KC12310UR24350KR33010KR7453K*IncludedABipolarQ1536Q2N2222AR8601KC260100UC35710UR6701KV240DC12V.TRAN1US10MS.PROBE.END“标题”,由任意字符串组成作为打印标题,但必须要有。载入库文件,此处载入是三极管库文件
电路特征分析控制语句:包含定义模型语言性能分析语句和输出控制语句。结束语句,表示程序结束注释语句:是用户对程序运算和分析时加以说明语句,其一股形式为*字符串电路描述语句:包含定义电路拓扑和元件值元件,半导体器件,电源等描述语句。其位置在描述语句第二行与最终结束语句行之间任何地方。39/118输入描述语句输入描述由若干条输入描述语句组成,语句中信息由字母字符串组成名字段、数字段和分隔符组成。名字段(名称):其第一个字16必须是字母A至Z,其它没有任何限制。在描述元件时第一个字必须是指定元件器件类型字母数字段(数值):能够是整数、浮点数、整数或浮点数后面跟整数指数和整数或浮点数后面跟百分比因子表示百分比因子:有十种百分比因子,它们符号和代表值为:
T=1E12、G=1E9、MEG=1E6、K=1E3、MIL=25.4E-6、M=1E-3、U=1E-6、N=1E-9、P=1E-12、F=1E-1540/118输入描述语句分隔符:包含空格、逗号、等号、左括号或右括号等续行号:若一行信息表示不完,可在第二行第一列上打一个“十”号以表示该行语句是上一语句继续。单位:包含米、千克、秒等。单位后缀在程序中是被忽略。任何非百分比因子后缀字母都可用作单位后缀。方向:采取惯用习惯标准,即要求支路电流正方向和支路电压假定正方向一致。节点编号;普通取任意正整数,不能为负数,但也能够是任意字母数字串。接地点一定是编号为零参考点,这是事先定义好,意为接地或共同节点。节点“0”或“000”是等效。41/118PSPICE元器件描述语句42/118语句格式
R(name)N+N-<ModName>Value例: R112100
RF45RMOD12KN+和N-是电阻所连接正、负两个节点号。当电阻上为正电压时,电流从N+节点流出经过电阻流入N-节点。<ModName>为模型名,其内容由.MODEL语句给出。Value是电阻值,单位为欧姆,可正可负,但不能为零。元件描述(电阻)43/118元件模型和描述(电容)语句格式
C(name)N+N-<ModName>ValueIC=V0例: C11210U
Cload45CMOD10PN+和N-是电容所连接正、负两个节点号。当电容上为正电压时,电流从N+节点流出经过电容流入N-节点。<ModName>为模型名,内容由.MODEL语句给出。Value是电容值,单位法拉,可正可负,但不能为零。IC定义了电容初始(时间为0)电压V0。注意只有在瞬态分析语句.TRAN中任选项关键字UIC要求时,IC要求初始条件才起作用。44/118元件模型和描述(电感)语句格式
L(name)N+N-<ModName>ValueIC=I0例: L11210U
LA45LMOD10MN+和N-是电感所连接正、负两个节点号。当电感上为正电压时,电流从N+节点流出经过电感流入N-节点。<ModName>为模型名,其内容由.MODEL语句给出。Value是电感值,单位亨利,可正可负,但不能为零。IC定义了电感初始(时间为0)电流I01。注意只有在瞬态分析语句.TRAN中任选项关键字UIC要求时,IC要求初始条件才起作用。45/118元件模型和描述(互感)语句格式
K(name)L(1stname)
L(2ndname)Value
+<ModName><sizevalue>例: L1120.5mH
L2450.5mH
K1L1L20.9999其中L(1stname)和L(2ndname)是两个耦合电感名字,Value是耦合系数K值,它必须大于零且小于或等于1,其耦合规则采取通常在每个电感第一个节点上加上一个“.”作为极性端。<ModName>为非线性磁心模型名,<sizevalue>缺省值为1,它用来衡量磁横截面大小,它代表是薄片层数。所以对每种薄片只需有一个模型语句。 在语句中假如给出了<ModName>,此时就会有以下四个改变:(1)相互耦合电感器变成了一个非线性磁芯器件,磁芯磁通量磁场强度B—H特征可用Jils—Atherton模型分析。(2)电感器成了“线圈”,故原来设定为电感值现在要设定为线圈匝数。(3)电感器清单里可能只有一个电感器。(4)模型语句需设定模型参数。46/118元件模型和描述(无损传输线)语句格式
T(name)NA+NA-NB+NB-Z0=<value>
+[TD=<value>][F=<value>NL=<value>]T(name)为传输线名字,NA+NA-为输入端口节点,NB+NB-为输出端口节点,NA+NB+定义为正节点,NA-NB-定义为负节点。正电流从NA+流向NA-,从NB+流向NB-。Z0为特征阻抗传输线长度可用两种形式表示,一个是由传输线延迟TD决定;另一个是给出一个频率F和参数NL来确定,NL是在频率为F时相对于传输线波长归一化传输线电学长度.若要求了F而未给出NL,则认为NL=0.25,即F是1/4波长时频率。47/118元件模型和描述(压控开关)语句格式
S(name)N+N-NC+NC-<ModName>例子:S16540SMOD1节点N+和N-分别是开关正和负节点,NC+和NC-分别是控制正和负节点<ModName>是模型名,由.MODEL语句说明。48/118元件模型和描述(流控开关)语句格式
W(name)N+N-VN<ModName>例子:W165VINWMOD1节点N+和N-分别是开关正和负节点,VN是控制电流流过电压源<ModName>是模型名,由.MODEL语句说明。49/118元件描述(二极管)语句格式:
D(name)N+N-<ModName><AREA>
+<OFF><IC=VD>例:D134DMOD1
其中N+和N-分别是二极管正负节点,正电流从正节点流出,经过二极管流入负节点。
<ModName>是模型名,可由用户自行选定。AREA是面积因子,OFF要求在直流分析时在器件上所加初始条件为关态。如未指定AREA则缺省值为1.0。若瞬态分析不要求从静态工作点开始,就可要求IC=VD为初始条件。50/118元件描述(三极管)语句格式:
Q(name)NCNBNE<NS><ModName><AREA>
+<OFF><IC=VBE,VCE>例:Q1345QMOD1
其中NC,NB,NE,NS分别是集电极、基极、发射极和衬底节点。NS是可选项,若未要求则认为NS接地。<ModName>是模型名,可由用户自行选定。AREA是面积因子,OFF要求在直流分析时在器件上所加初始条件为关态。如未指定AREA则缺省值为1.0。若瞬态分析不要求从静态工作点开始,就可要求IC=VBE,VCE为初始条件。51/118元件描述(JFET)语句格式:
J(name)NDNGNS<ModName><AREA>
+<OFF><IC=VDS,VGS>例:J1345JMOD1其中ND,NG,NS是漏极、栅极、源极节点。<ModName>是模型名,可由用户自行选定。AREA是面积因子,OFF要求在直流分析时在器件上所加初始条件为关态。如未指定AREA则缺省值为1.0。若瞬态分析不要求从静态工作点开始,就可要求IC=VDS,VGS为初始条件。52/118元件描述(MOSFET)语句格式:
M(name)NDNGNSNB<ModName>
+<L=value><W=value><AD=value> +<AS=value><PD=value><PS=value>
+<NRD=value><NRS=value><NRG=value>
+<NRB=value><M>
+<OFF><IC=VDS,VGS,VBS>例:M1345MMOD1其中ND,NG,NS,NB是漏极、栅极、源极和衬底节点。<ModName>是模型名,可由用户自行选定。 L和W分别是沟道长和宽,单位为米。AD和AS是漏和源扩散区面积,单位为平方米,PD和PS分别是漏结和源结周长,单位米。L、W缺省值为100mm
,AD、AS缺省值为零。NRD和NRS分别是漏和源扩散区等效方块数,该值乘以.MODEL语名中要求薄层电阻RSH,就可计算出每个晶体管漏和源寄生串联电阻。NRG和NRB为栅极和衬底扩散区方块数。PD和PS缺省值为0,NRD和NRS缺省值是1,NRG和NRB缺省值为0。M是与器件面积相关“倍数”,它模拟了多个器件并联效应。MOSFET有效宽度,结和覆盖电容,结电流要乘M,寄生电阻值(如RD,RS)要除以M。53/118元件描述(GaAsFET)语句格式:
B(name)NDNGNS<ModName><AREA>
+<OFF><IC=VDS,VGS>例:B1345BMOD1其中ND,NG,NS是漏极、栅极、源极节点。<ModName>是模型名,可由用户自行选定。AREA是面积因子,OFF要求在直流分析时在器件上所加初始条件为关态。如未指定AREA则缺省值为1.0。若瞬态分析不要求从静态工作点开始,就可要求IC=VDS,VGS为初始条件。54/118元件描述(独立电压源)语句格式:
V(name)N+N-<DCvalue>
+<AC(magnitudevalue)(phasevalue)>
+<transientvalue>
+<PULSE><SIN><EXP><PWL><SFFM>例: Vcc30DC6V
Vin10DC2AC130SIN(02V10kHz)
其中N+和N-分别是独立电压源正负节点,正电流从正节点进入独立电压源流入负节点。55/118元件描述(独立电流源)语句格式:
I(name)N+N-<DCvalue>
+<AC(magnitudevalue)(phasevalue)>
+<transientvalue>
+<PULSE><SIN><EXP><PWL><SFFM>例: I130DC6V
Iin10DC2AC130SIN(02V10kHz)
其中N+和N-分别是独立电流源正负节点,电流从正节点流入独立电流源,从负节点流出。独立电流源无须接地56/118元件描述(指数源)普通形式:
EXP(V1V2TRDTRCTFDTFC)V1 初始电压V2 峰值电压TRD 上升延时时间TRC 上升时间常数TFD 下降延时时间TFC 下降时间常数57/118元件描述(脉冲源)普通形式:
PULSE(V1V2TDTRTFPWPER)V1 初始电压V2 脉冲电压TD 延迟时间TR 上升时间TF 下降时间PW 脉冲宽度PER 脉冲周期58/118元件描述(分段线性源)普通形式:
PWL(T1V1T2V2….TNVN)Ti 时间点Vi 该时间点电压值59/118元件描述(单频调频源)普通形式:
SFFM(V0VAFCMODFS)V=V0+VAsin[(2πFCt)+Msin(2πFSt)] V0 偏置电压 VA 电压振幅 FC 载波频率 MOD 调制系数 FS 信号频率60/118元件描述(正弦源)普通形式:
SIN(V0VAFREQTDALPHATHETA) V=V0+VAe-α(t-td)sin[2πf(t-td)-θ] V0 偏置电压 VA 电压振幅 FREQ 频率 TD 延迟时间 ALPHA 阻尼因子 THETA 相位延迟61/118元件描述(多项式源)普通形式:
POLY(n)N1+N1-N2+N2-..Nn+Nn-+P0P1…Pmn=1:Y=P0+P1A+P2A2+P3A3+…..PnAnn=2:Y=P0+P1A+P2B+P3A2+P4AB+P5B2
+P6A3+
P7A2B+P8AB2+P9B3……..n=3:Y=P0+P1A+P2B+P3C+P4A2+P5AB+P6AC+P7B2
+P8BC+P9C2+P10A3+P11A2B+P12A2C
+P13AB2+P14ABC+P15AC2+P16B3+P17B2C
+P18
BC2+P19C3+
P20A4+…..62/118元件描述(线性受控电压源)语句格式:
电压控制电压源
E(name)N+N-NC+NC-<(voltagegain)value>
电流控制电压源
H(name)N+N-VN<(transresistance)value> 例: E134106
Hin10Vin2
其中N+和N-分别是电压源正负节点,NC+和NC-分别是控制电压源正负节点。VN为控制电流流过电压源63/118元件描述(线性受控电流源)语句格式:
电压控制电流源
G(name)N+N-NC+NC-<(transconductancevalue>
电流控制电流源
F(name)N+N-VN<(currentgain)value> 例: G134106
Fin10Vin2
其中N+和N-分别是电压源正负节点,NC+和NC-分别是控制电压源正负节点,VN为控制电流流过电压源64/118元件描述(非线性受控电压源)语句格式:
非线性电压控制电压源
E(name)N+N-Poly(n)
+NC1+NC1-NC2+NC2-..NCn+NCn-
+P0P1P2…Pm<IC=value>
非线性电流控制电压源
H(name)N+N-Poly(n)VN1VN2..VNn
+P0P1P2…Pm <IC=value>非线性电流控制电流源常作为非线性电阻例子:
E11012POLY(2)3050011.51.21.71V=V(3)+1.5V(5)+1.2[V(3)]2+1.7V(3)V(5)+[V(5)]2
H12540POLYVN011.51.21.7V=I(VN)+1.5[I(VN)]2+1.2[I(VN)]3+1.7[I(VN)]465/118元件描述(非线性受控电流源)语句格式:
非线性电压控制电流源
G(name)N+N-Poly(n)
+NC1+NC1-NC2+NC2-..NCn+NCn-
+P0P1P2…Pm<IC=value>
非线性电流控制电流源
F(name)N+N-Poly(n)VN1VN2..VNn
+P0P1P2…Pm <IC=value>非线性电压控制电流源常作为非线性电导例子:
G11012POLY(2)3050011.51.21.71I=V(3)+1.5V(5)+1.2[V(3)]2+1.7V(3)V(5)+[V(5)]2
F12540POLYVN011.51.21.7I=I(VN)+1.5[I(VN)]2+1.2[I(VN)]3+1.7[I(VN)]466/118模型描述语句语句格式:
.MODELMNAMETYPE(P1=VAL1 +P2=VAL2P3=VAL3….Pn=VALn)<DEV=val><LOT=val>MNAME是模型名,它和器件描述语句相同,该语句可指定一个或多个器件使用一组模型参数。TYPE为元器件模型类别,每种类别有自己一套参数。给定模型类别后,模型参数值由括号内参数表中参数值来给出,对模型可设置部分参数值或全部参数值。末给定参数名和值就由程序中缺省值代替。<DEV=val><LOT=val>是两个容差参数设定。DEV和LOT要求值能够是百分数也能够是数值。DEV是描述不连续独立器件,如印刷电路板上元器件或不一样批管芯容差。LOT描述是连续、器件批,如集成电路一批中各个晶片偏差,以及芯片中匹配器件容差。67/118模型类别总结TYPE关键字元件名称RESR电阻器CAPC电容器INDL电感器COREK互感(非线性磁心)DD二极管NPNQNPN三极管PNPQPNP三极管NJFJN沟道JFETPJFJP沟道JFETNMOSMN沟道MOSFETPMOSMP沟道MOSFETGASFETBGASFET68/118模型类别总结TYPE关键字元件名称VSWITCHS电压控制开关ISWITCHW电流控制开关DINPUTN数字输入器件DOUTPUTO数字输出器件UIOU数字输入输出模型UGATEU标准门UTGATEU三态门UEFFU边缘触发器UGFFU门控触发器UWDTHU脉宽校验器USUHDU复位和保持校验器UDLYU数字延迟线69/118子电路描述语句语句格式: .SUBCKTSUBNAMEN1<N2N3…Nn>
其中SUBNAME是子电路名,N1,N2…是子电路外部节点号,不能为零。子电路定义是以.SUBCKT语句开始,其后跟一组元件语句定义子电路,直到语句.ENDS为止。子电路定义中不能出现控制语句,但可包含器件模型,子电路调用,其它子电路定义等其它内容。 在子电路中所定义那部分器件模型或子电路定义都只是局部,在子电路定义之外不能识别其含意。子电路定义中任何节点也都是局部量,接地点是全局量。所以子电路定义中节点号、器件名、MODEL说明能够和外部相同,而不会冲突。70/118子电路调用语句格式:
X(name)N1<N2N3…Nn>SUBNAMEX是关键字,调用子电路只要要求以X为首假元件名即可。其后是用来连接到子电路上电路节点号,最终是子电路名。子电路外节点号因为是局部,所以和电路调用时节点号无关,但电路节点号次序必须.SUBCKT语句中定义次序一致。例子: 定义一个名为OPA子电路,1、2是两个输入节点,3为输出节点,节点4是电源Vcc .SUBCKT0PAl234
{一组子电路拓扑结构描述语句} .ENDS调用语句为: X17934OPA在调用子电路时,电路节点次序要与子电路节点次序一致,该语句要求电路7、9、3、4节点分别代表OPA子电路输入1、2,输出3和电源Vcc节点。71/118库文件调用语句语句格式:
.LIB<filename>
例: .LIB
.LIBDIODE.LIB
.LIBC:\PSPICE\LIB\BIPOLAR.LIB.LIB语句用于参考和调用存在于库文件中模型或子电路库。<filename>是文件名,能够是任意字符串。其扩展名.LIB不能缺省,假如设定一个文件名就必须有扩展名。若<filename>缺省,其缺省值为NOM.LIB。NOM.LIB将引导查找全部其它库文件。72/118第四部分PSPICE特征分析语句73/118直流工作点分析语句格式:.OP
此语句计算并打印出电路直流工作点,这时电路中全部电感短路,电容开路。在瞬态和交流分析前途序将自动进行直流工作点分析,以确定瞬态分析初始条件和交流小信号分析时非线性器件线性化小信号模型参数。输出结果包含:
1、全部节点电压
2、全部电压源电流及电路直流总功耗
3、全部晶体管各极电流和电压
4、非线性受控源小信号(线性化)参数74/118直流扫描分析语句格式:
.DC(SType)SNAMESSTARTSSTOPSINCR
+<SNAME2SSTARTSSTOP SINCR>例子: .DCVIN-0.2550.25IB0mA1mA100uA .DCLINI25mA-2mA0.2mA .DCRESRMOD(R)0.71.30.1 .DCDECNPNQMOD1(IS)1E-181E-155 .DCTEMPLIST–45–150l550100125 .DCPARAMVSUPPLY7.5150.5扫描类型:包含LIN、DEC、OCT、LIST扫描参数名:电源、温度、模型参数、全局变量等扫描起始值扫描中止值扫描增量或点数,必须大于0嵌套扫描75/118直流小信号灵敏度分析语句格式; .SENSOUT1<OUT2OUT3…..>
例:.SENSV(5)V(2,3)I(V2)I(V5)OUT1<OUT2OUT3…..>为输出变量,.SENS语句是经过在偏置点附近将电路线性化,计算并打印出每个输出变量对电路中全部元器件值和模型参数改变时敏感程度。运行.SENS语句后,对应每一个元器件值和模型参数都将打印出指定输出量元件灵敏度和归一化灵敏度。所以这个语句很轻易产生大量输出。当前只对以下元器件才能计算其灵敏度 电阻器 独立电压源和独立电流源 电压控制开关和电流控制开关 晶体二极管 双极晶体管76/118小信号传输函数语句格式:.TFOUTVARINVAR例: .TFV(5,3)VIN .TFI(V1)VIN其中OUTVAR是小信号输出变量,INVAR是小信号输入源.TF语句经过在偏置点附近将电路线性化后,计算并打印出电路直流小信号传信函数值,即输出与输入比值,输入电阻值和输出电阻值。77/118交流特征分析语句格式:
.AC(SType)NFSTARTFSTOP要使用AC特征分析,必须在输入中最少指定一个独立源交流值,以使分析得以进行。另外要使FSTOP>FSTART>0。’AC分析中,全部含有非零幅度值独立电压和电流源都是电路输入。要得到AC分析结果必须使用.PRINT,.PLOT或.PROBE中一个。频率取值方法,包含LIN、DEC、OCT每一数量级中取频率点数目起始频率值终止频率值78/118噪声分析语句格式: .NOISEV(N+,N-)SOURCEM例,NOISEV(5)VIN10该语句是进行电路噪声分析。噪声分析是同交流分析一起进行。所以.NOISE语句要与.AC语句一同出现。节点总噪声输出电压作为噪声输入基准并计算等效输入噪声节点处独立电压源或独立电流源名称频率问隔点数,在每个间隔频率点,电路中每个噪声源贡献将打印出来。若为零则不打印该信息 电路中产生噪声器件有电阻器和半导体器件,每个器件噪声源在AC分析每个频率计算出对应噪声,并传送到一个输出节点,全部传送到该节点噪声进行方均根相加,就得到了指定输出端等效输出噪声。同时计算出从输入源到输出端电压(电流)增益,由输出噪声和增益就得到等效输入噪声值 若SOURCE是电压源,则计算等效输入噪声电压,单位为v/Hz1/2 若OURCE是电流源,则计算等效输入噪声电流,单位为A/Hz1/2
噪声分析产生两种输出;详细表格,总表和图。若在.NOISE设置了M值,则不打印详细表格。详细表格是随分析时打印出来,不需要.PRINT或.PLOT语句说明。假如需要打印出等效输入噪声和输出噪声,就需要用.PRINT或.PLOT语句来实现。79/118瞬态分析语句格式:.TRANTSTEPTSTOP<TSTART><TMAX><UIC>例: .TRAN1NSl00NS .TRAN1nsl00NS1NSUIC .TRAN/OP5NS400NS50NS其中TSTEP是绘图时间增量,TSTOP是分析终止时间,TSTART是绘图开始时间,TSTART缺省值为0。TMAX是最大步长,缺省值是TSTEP和(TSTOP-TSART)/50中较小值。
UIC是一个任选关键字,表示用户用自己要求初始条件进行瞬态分析,而不用在瞬态分析前进行静态工作点求解。
瞬态分析总是从时间零开始,在时间零到TSTART时间间隔内,瞬态电路分析仍进行,只是没有输出,而且瞬态分析值也没有存贮起来。在TSTART和TSTOP间隔内进行计算存贮并输出。 瞬态分析时程序采取变步长算法以确保精度和速度.当电路改变不大时,内部运算时间步长就增大,改变快时就缩小,这么计算出来不一样时间值并采取2阶多项式插值法得到所需要打印时间值。 .TRAN语句中带有“/OP”后缀时,能打印出由.OP语句产生偏置点。80/118付里叶分析语句格式:
.FOURFREQV1<V2V3…..>例:.FOUR100KV(5)其中FREQ是基频,V1<V2V3…..>是要求分析输出变量(节点电压)。付里叶分析计算了瞬态分析结果一部分,得到基频、DC分量、第2到第9次谐波。不是全部瞬态结果都要用到,只用到瞬态分析TSTOP之前基频一个周期。若PERIOD是基频周期,则PERIOD=l/FREQ。付里叶分析时间是(TSTOP-PERIOD)=1/F,就是说,瞬态分桥最少要连续1/FREQ 为了得到最高精度,应把瞬态分析中TMAX定为PERIOD/100。对高Q值电路,TMAX可小一些。.FOUR语句运行结果就是输出,不用设.PRINT或.PLOT81/118温度特征分析语句格式:
.TEMPT1<T2T3…..>例:.TEMP–5525l00该语句要求在什么温度下进行模拟,T1,T2…是指定模拟温度(单位为℃)。若给了几个温度,则对每个温度,都要做一遍全部分析。当温度低于-273℃时不能模拟。模型参数是在温度为标称温度TNOM下值,若无.TEMP语句,则程序将在温度TNOM=27℃下进行模拟。82/118节点设置语句语句格式:.NODESETV(NODE)=VAL<V(NODE)=VAL>……例:NODESETV(12)=4.5V(4)=2.2NODE为节点号,V(NODE)为节点电压,VAL是设置电压值。该语句作用是使指定节点电压固定在所给定电压值上,程序先按这些节点电位求得直流或瞬态初始解进行运算,在解收敛后就去掉这些约束条件继续选代,直到算得真正解为止。 此语句对双稳态或非稳态电路计算收敛可能是必须,它可使电路摆脱“停顿”状态,而进入所希望状态。普通情况该词句是无须要。 此语句也可帮助开启DC扫描。.NODESET电压可用在DC扫描第一步,在余下各步中被忽略。在嵌套DC扫描中,.NODESET可用于每个嵌套(即内层扫描)第一步。该命令也可用到DC扫描其它类型,如参数值或温度扫描。83/118初始条件设定语句语句格式:
.ICV(NODE)=VAL<V(NODE)=VAL…>例: ICV(11)=5V(4)=-5V(2)=2.2该语句是设置瞬态初始条件,它和.NODESET语句不一样,.NODESET是用来帮助直流解收敛,并不影响最终得到工作点(对多稳态电路除外),一旦建立了工作点,这些值在DC扫描分析和瞬态分析中不在起作用,而.IC值用来计算瞬态分析偏置点以及非线性元件线性化参数,它不影响DC扫描。 该语句有两种不一样解释,取决于在.TRAN语句中是否要求了参数UIC。 在.TRAN语句中要求了参数UIC时:程序用.IC语句中要求节点电压计算电容、二极管、双极型晶体管、结型场效应晶体管和MOS场效应管初始条件。这和在每个器件语句中要求IC参数是完全等效,但在器件语句中要求IC值优先于.IC语句值,一旦要求了参数UIC和有.IC语句时,瞬态分析就先不进行直流工作点分析(初始瞬态值),所以应该在.IC语句中仔细设定各点直流电位。 在.TRAN语句中未要求参数UIC时,在瞬态分析前计算直流偏置(初始瞬态)解。这.IC语句中指定节点电压仅看成求解直流工作点时对应节点初始值。在瞬态分析时对这些节点限制就取消了。84/118蒙特卡罗分析语句格式: .MC(runsvalue)(analysis)<outputvariable>
+<function><options>例: .MC8TRANV(10)YMAX .MC20ACVP(91,34)YMAx .MC40DCIC(Q8)YMAXLIST(runsvalue)为指定运行次数,这是.MC语句中必须。程序要求最大为。(analysis)在.MC语句中是必须,其所选分析必须设为直流分析DC、交流分析AC和瞬态分析TRAN这三者中一个。选定分析在随即运行中将屡次运行。
.MC语句可对电路因元器件模型参数存在允许偏差(容差)造成电路特征改变进行统计分析。器件模型参数是在.MODEL语句中设定DEV和LOT容差范围内,在每次分析时随机地改变。 .MC语句对所选定分析直流、交流、瞬态特征进行屡次运行。第一次运行时,全部元器件模型参数均在标称值下,随即运行中模型参数在其容差范围内随机改变。
<outputvariable>为输出变量名,<function>是对输出变量全部值进行特定运算而降低到一个值单值运算方法选择。将在额定值下分析(第一次运行)值与随即统计分析运行值进行比较(单值运算)就得到了单值,<function>必须是以下方法之一:
YMX 求出每个波形与额定运行值最大差值
MAX 求出每个波形最大值
MIN 求出每个波形最小值
RISEEDGE<value>其中value是指定阈值。找出第一次超出阈值波形,这波形里在超出阈值点之后必须有一个或几个点等于或低于这个值。最终列出输出值就是波形超出阈值值。
FALLEDGE<value>其中value是指定阈值,找出第一次低于阈值波形,这波形里在一个低于阈值点之后必须有一个或几个等于或高于这个值。最终列出输出值就是波形低于阈值点。<options>输出任选项:包含以下几项,选择时可不选或选几个:
LIST:每次运行中每个元件实际使用模型参数值。
OUTPUT(outputtype):要求在第一次运行以后各次运行输出。OUTPUT则只对第一次(规范值)运行产生输出,(outputtype)可选以下几个之一个:
ALL:产生全部输出(包含第一次运行值);
FIRST<value>:只产生前n次运行产生输出
EVERY<value>:对每个第n次运行产生输出;
RUNS<value1value2….>:仅对此部分中列出运行次数进行分析并产生输出,这个表中最多可列25个值。
RANGE<lowvalue>,<highvalue>用下限值和上限值限制扫描变量范围,符号“*”可用来表示value为全部值。如
YMAXRANGE(*,5]对全部小于或等于5扫描变量(时间、频率等)计算出YMAX。MAXRANGE(一1,*):对大于或等于-1扫描变量算出最大输出变量。假如RANGE未写,扫描变量在整个扫描范围内计算。85/118灵敏度/最坏情况分析语句格式:.WCASE(analysis)(outputvariable)<function><option>例:.WCASETRANV(10)YMX.WCASEDCIC(Q6)YMAXVARYDEV.WASEACVP(5,0)YMAXDEVICERQOUTPUTALL
.WCASE语句中前三项(analysis)(outputvariable)<function>均与.MC语甸中含意一样,<option>是任选项,可没有,也可选以下几个:? .WASE语句是对电路进行灵敏度和最坏情况分析。该语句是在参数改变时,对所选分析屡次运行,与.MC不一样是.WCASE每次运行只改变一个器件参数,而montecarlo统计分析是参数按指定统计规律同时随机改变。因为.WCASE每次运行时可求出每个参数对输出变量(波形)灵敏度,在全部灵敏度都得到后,在最终一次运行中.使各个参数同时按容差范围内各自最大改变量改变,这么就进行了最坏情况分析了。假如器件参数有5个,.WCASE开始按参数标称值进行第一次分析,然后由各自容差分别改变一个参数共运行5次,最终进行最坏情况分析,所以.WCASE共进行参数变量加二次等于7次分析。<option>是任选项,可没有,也可选以下几个:
OUTPUTALL:要求将第一次运行以后各次运行输出。若没有申明则仅输出标称值(第一次)和最坏情况下运行结果。
RANGE<lowvalue>,<highvalue>:同.MC语句。
HI或LOW:指定了最坏情况分析方向(相对于标称值),假如<function>是YMAX或MAX,缺省值为HI,不然缺省值是LOW。VARYDEV(VARYLOT)(VARYBOTH):器件模型参数按.MODEL语句中要求DEV容差各自独立随机改变或LOT容差同时发生随机改变或者依据二者都进行改变。假如未申明该选项,则缺省值是(VARYBOTH)。BYRELTOL:器件模型参数按.Options语句设置RELTOL(相对精度)改变。BY<value>:器件模型参数按设置<value>值改变,缺省时即只写BY其值为BYRELTOL。DEVICE<listofdevicetype>:对要进行分析器件类型,可在关键词DEVICE后列出。列出几个类型时不要用空格、括号等隔开,如只对R和Q进行分析,则形式为DEVICERQ。该选项缺省时,则对全部器件都进行灵敏度/最坏情况分析。86/118分布参数定义语句语句格式:.DISTRIBUTION<name><(deviation)(probability)><(deviation)(probability)>……例子:..DISTRIBUTIONUSERDEF1(-1,0)(0,1)(1,0)语句用于在montecarlo统计容差分析中,让用户自己定义器件模型参数容差分布,由.DISTRIBUTION所描述容差分布曲线可控制Pspice产生随机数相对概率分布,以计算模型参数偏差。在Pspice中随机数产生器范围为(-1,+1),参数偏差有均匀分布、高斯分布及用户自定义分布,每种分布都由<name>标明。用户假如要定义器件模型参数容差分布,则<name>在.options和.model语句中都应同名。 <(deviation)(probability)>表示了<(偏差)(概率)>,这是数字对,用它所组成一组数字对,就描述了每次.MC运行时,给器件模型参数计算偏差值以及对应概率值,数字对可达100个。偏差值必须在(-1,+1)之间,这是与随机数产生器范围相匹配,后赋值时,要使后面值应大于或等于前面值,概率表示是相对可能性,必须为正数或零,87/118函数定义语句语句格式:.FUNC(name)(<arg>)(body)例:.FUNCE(x)EXP(X) .FUNCSINH(x)(E(x)十E(-x))/2.FUNC函数定义语句用以定义表示式中所要用到函数,.FUNC语句必须出现在第一次使用这个函数之前,且函数不能重新定义,函数名(name)定义可任意,但应与PSPICE内建函数如“ABS”“SIN”等不一样。(name)后跟自变量(arg),最多可有10个自变量,在因数使用时自变量数目必须与定义数目相等。语句中自变量可有可无.但括号不能省。(body)为函数体,能够利用前面已定义过函数88/118包含文件语句语句格式: .INC(filename)例:.INCAAA.CIR .INCC:\PSPICE\LIB\BBB.CIR.INC语句是用于插入别文件内容,(filename)是任意字符串包含文件能够包含任何语句,其特殊点为:无标题行,可用一个注释;假如有.END语句,则表示包含文件末尾;.INC语句最多有4级“包含”。89/118参数及表示式定义语句语句格式: .PARAM(name=value)<name=value>….. .PARAM(name=expression)<name=expression>…例:.PARAMVCC=6V,VEE=-6V .PARAMBD=(100KHz/3) .PARAMPI=3.14159以参数代替数值,或在表示式中使用参数,能够灵活设置电路输入文件中待分析值。(name)是定义参数名,(value)和(expression)分别是常数或表示式,表示式必须仅含常数或前面已定义过参数,其它参数不能在表示式中。(name)名不能与程序中予定义参数、予定义函数或命令同名90/118参数分析语句语句格式: .STEP(LIN)SNAMESSTARTSSTOPSINCR .STEP<DEC><OCT>SNAMESSTARTSSTOPND .STEPSNAMELIST<VAL1VAL2….>例:.STEPVCE012V5V
.STEPLINIA2mA-2mA0.1mA
.STEPPARAMFREQ1K100K1K该语句是按扫描变量名(SNAME)对电路全部分析进行参数扫描,.STEP每一步都要进行.DC,.AC,.TRAN等通常分析,全部分析完成后,对全部扫描值产生了一个完整输出。
扫描能够是线性(LIN),对数(DEC),倍频程(OCT)或列表形式。扫描变量能够是电流、模型参数、温度、和全程变量。 .STEP语句与.DC语句相同,假如在.STEP和.DC设置了一样值,会出现错误标志,使任何分析均不能进行。 一样在.STEP,.TEMP,.MC,WCASE和.DC中二种分析,设置一样值也是不允许。91/118结果输出语句.PRINT(PRTYPE)OUT1<OUT2…OUT8>例:.PRINTTRANV(4)V(2,8)I(VIN)I(VCC)该语句要求1至8个输出变量打印输出,PRTYPE是输出分析类型:DC,AC,TRAN,NOISE.PLOT(PRTYPE)OUT1<(low,high)><OUT2<(low,high)>…OUT8>例:.PLOTI(D8)I(VCC)(-20mA,20mA)
该语句要求l到8个输出变量绘图输出,PRTYPE是输出分析类型(DC,AC,TRAN,NOISE)。(low,high)可选项是表示对任何输出变量要求作图下限(low)和上限(high)。如没有要求绘图限制,PSPICE将自动地决定全部绘图输出变量最小值和最大值,并换算适当作图百分比。92/118输出变量格式含意V(N)节点N电压(相对参考点)V(N+,N-)节点N+和N-间电压V(name)name元器件上电压Vx(name)name元器件x端电压Vxy(name)name元器件X和Y两端电压Vz(name)传输线一终端电压I(name)经过name元器件电流Ix(name)进入name元器件x端电流Iz(name)name传输线一终端电流D(name)名为name数字节点数字值。该值仅在DC和瞬态分析有效.例子:V(1) 节点1与地之间电压V(3,2) 节点3与节点2之间电压V(R10) 电阻R10上电压VB(Q5) 双极晶体管Q5基极与地之间电压VGS(M8) MOSFETM8栅极与源极间电压VA(T2) 传输线T2A端口电压I(D2) 经过二极管D2电流IG(J6) 流入JFETJ6栅极电流D(QA) 数字节点QA数字值93/118交流分析中输出变量附加项含意不加幅度M幅度P相位DB单位为分贝幅度G群延迟R实部I虚部 AC分析中,在输出电压v和电流I变量之后再加上附加项,就可得到适当输出。各附加项含意以下;例子:V(2,1) 节点2和节点1电压幅度VM(2) 节点2与参考节点(地)间电压幅度VDB(R1)
R1上电压幅度分贝(dB)数VBEP(Q5) 三极管Q5基极与发射极间电压相位IAG(T2) 传输线T2A端口电流群延迟IR(VIN) 流过电压源VIN电流实部II(R1) 流过电阻R1上电流虚部IGG(M3) MOSFETM3栅极电流群延迟94/118噪声分析中输出变量输出变量含意INOISE输入节点等效输入噪声ONOISE输出节点总均方根噪声和。即总输出噪声DB(INOISE)按分贝为单位等效输入噪声DB(ONOISE)按分贝为单位总输出噪声95/118第五部分常见问题96/118浮动节点97/118少于两个连接节点98/118电压源和有感回路99/118直流分析不收敛直流分析时不收敛,往往是因为电路连接、元件值或模型参数值有错造成。偏置点计算不收敛有以下5种处理方法;重置ITLl项
最简单方法是增加直流迭代次数限制,在任选项中ITLl为40,可把ITLl置为1000,这么就允许许更多迭代次数,可能会造成收敛。这种方法,往往对计算终止值在真实解附近较有效。使用OFF项 在直流计算时,可关断全部对直流计算是截止半导体器件。偏置点首先是假定被设定器件都是在截止时得到,收敛后再允许这些器件中有电流经过,以使它们端电压与实际相符,处于正常工作,然后继续迭代至收敛。所以ON/OFF项不影响偏置点最终解,只影响对初始迭代预计。所以,这种方法对非线性工作区是最有效。使用.NODESET语句 .NODESET语句是节点电压设置语句,用它能够对电路中一些节点设置初始电压。在直流分析时将对予置节点接上设定电压源,进行迭代直至收敛,再将这些电压源去掉继续迭代直至收敛到最终解。所以该语句仅起帮助收敛作用并不影响直流偏置点最终解。放宽分析准确度 收敛最终判据是用相对误差和绝对误差来表示,这些误差直接反应了分析精度。假如放宽了分析精度也就放宽了收敛条件。假如设置RELTOL=0.02,ABSTOL=10-10,VNTOL=10-4,且把ITL1设为300,这就比用它们缺省值都大,即放宽了收敛条件,假如这时收敛了,就记下非线性元件控制节点直流电压值,并把这些节点电压用.NODESET语句设定记下节点直流电压值,然后恢复上述任选项值,即提升分析精度,再运行一次,看是否收敛。使用UIC开关在以上方法都不能使直流偏置点收敛时,使用开关UIC可作为最终偿试。该法取得正确结果可能性约98%。这种方法是在不用直流(DC)和交流(AC)分析时只进行瞬态分析,并用取得稳态输出值作为给节点进行电压值设定,再按要求,重新进行所需分析。详细步骤以下:1、假如在输入文件中有.OP和.AC语句,则去掉这些语句,只进行瞬态分析。去掉全部脉冲,指数或正弦输入源。2、设置合理模拟时间。3、使用.TRAN语句中UIC开关,这将允许在没有求解静态工作点情况下就进行瞬态计算。4、对电路输入文件中每一个非线性控制节点添加观察项5、运行该分析。6、从输出曲线图中每一节点输出波形取值。将这些电压值作为节点设置来决定每个非线性控制节点初始电压。7、重新加上所需要独立电源、.OP和.AC语句。8、.TRAN语句中去掉UIC开关,⑧再开始分析。100/118直流扫描和转移分析不收敛直流扫描和转移特征分析时不收敛,除了采取直流偏置点分析中处理方法外还有以下几个重置ITL2项 ITL2是对直流转移特征曲线迭代次数限制,其缺省值是20,如把ITL2置为200,这么就允许更多迭代次数,而造成收敛。当然在增加ITL2时,应同时重置ITL1,普通ITL1>ITL2。用分段线性源代替直流扫描
造成直流扫描特征分析不收敛和最普通情况是分析带有正反馈电路,如斯密特触发器电路。能够使用瞬态分析代替直流扫描。101/118瞬态分析不收敛重置ITL4项
重新设置瞬态分析时间点迭代极限,ITL4缺省值是10,如设为40,就会有更多迭代次数,可能会造成收敛,这种设置会使模拟速度减慢。在ITL4增加后,有时要设置ITL5=0使解收敛。放宽分析精度
试将电压和电流相对误差容限即相对精度放宽,RELTOL缺省值是0.001,如将其放宽到0.01。此时也可放宽电流或电压绝对误差容限,就是重置ABST0L(缺省值1PA).如到lNA,重置VNTOL(缺省值luv),如到100UV。设置电路初始条件102/118第六部分PSPICE元器件模型103/118元器件模型(电阻)模型名:RES 模型参数包含: 电阻因子 R 缺省值为1 线性温度系数 Tc1 缺省值为0 二次温度系数 Tc2 缺省值为0 指数温度系数 Tce 缺省值为0Tce未指定时电阻值与温度关系为:
Rnew=Value*R*[1+Tc1*(T-T0)+Tc2*(T-T0)2]Tce指定时电阻值与温度关系为:
Rnew=Value*R*1.01Tce*(T-T0)电阻噪声模型是假定频带宽度为1Hz时计算,这时电阻热噪声功率谱密度(每单位带宽)为
i2=4kT/Rnewi是等效噪声电流,k是玻尔兹曼常数,T为热力学温度。104/118元器件模型(电容)模型名:CAP模型参数包含: 电容因子 C 缺省值为1 线性电压系数 Vc1 缺省值为0 二次电压系数 Vc2 缺省值为0 线性温度系数 Tc1 缺省值为0 二次温度系数 Tc2 缺省值为0电容值与电压和温度关系为:
Cnew=Value*C*[1+Vc1*V+Vc2*V2]
*[1+Tc1*(T-T0)+Tc2*(T-T0)2]105/118元器件模型(电感)模型名:IND模型参数包含: 电感因子 L 缺省值为1 线性电流系数 IL1 缺省值为0 二次电流系数 IL2 缺省值为0 线性温度系数 Tc1 缺省值为0
二次温度系数 Tc2 缺省值为0电感值与电流和温度关系为:
Lnew=Value*L*[1+IL1*I+IL2*I2]
*[1+Tc1*(T-T0)+Tc2*(T-T0)2]106/118元器件模型(互感)模型名:CORE模型参数包含:
平均磁通横截面积 AREA 缺省值为0.1 平均磁路长度 PATH 缺省值为1 有效气隙长度 GAP 缺省值为0 叠层因子 PACK 缺省值为1 磁化强度饱和值 MS 缺省值为1E+6 平均磁场参数 ALPHA 缺省值为1E-3 形状参数 A 缺省值为1E+3 磁畴壁折曲常数 C 缺省值为0.2 磁畴壁约束常数 K 缺省值为500 非线性磁心情况,能够经过设置B(K(name))从Probe中看到。磁化强度能够设置H(K(name))看到.107/118元器件模型(压控开关)模型名:VSWITCH模型参数包含: 闭合状态控制电压 VON 缺省值为1 断开状态控制电压 VOFF 缺省值为
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