电路系统--计算机辅助设计 第三讲 激励源、器件编号、器件模型与建立.ppt

1、2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,1,第三讲. Pspice的激励源 器件编辑 器件模型与建立,电路系统计算机辅助设计,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,2,一.器件符号与符号库符号的描述,符号的图形（直线、弧线、圆圈等。） 属性参数（名称、编号等。） 器件的引线（引线的名称、编号、与电路中其他器件的连接。）,描述器件符号的三个信息,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,3,一.器件符号与符号库概念,基本构件（Primitive） 非基本构件（Nonprimitive） Multiple Part Package(含多个电路单元) Hom

2、ogeneous（含多个相同单元） Heterogeneous（含多个不同单元）,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,4,一.器件符号与符号库符号标准,OrCAD采用工作人员习惯的标准 OrCADCaptureLibrary/Iec存放符合国际电工委规定的符号 采用的符号标准不影响电路模拟及PCB图的设计。,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,5,一.器件符号与符号库进入器件符号编辑,建立新的库文件 执行项目管理器命令file/new/library,系统即在项目管理器Library下建立Library+序号的库文件。 执行Page Edit命令file/n

3、ew/library,出现设置框，从中选择在当前项目或新建项目中建库文件。 修改器件库文件的名称和路径 选中库文件另存。 建立新器件，进入器件属性设置框。 选中器件库，执行Design/New Part命令，或执行右建命令New Part。,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,6,建立新的库文件设置器件符号属性,器件名 器件序号 引脚 封装中的器件数 封装中为同类器件 封装中为不同类器件 以字母区分不同器件 以数字区分不同器件 OK后进入编辑页面Part Edit,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,7,一.器件符号与符号库器件符号编辑器及绘制器件,标题栏

4、命令菜单 工具栏 符号编辑区 状态栏 编辑与修改符号都在此处。 用工具栏工具画出图型。,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,8,添加引线,引线名 引脚号 引线位数 引线形状 引线类型,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,9,一.器件符号与符号库编辑命令(View),File 、Edit、Windows、Help 同Page Edit 显示常规符号。 显示非常规符号（如果有）。 对Multiple Part Package封装只显示其中一个器件。 显示封装中全部器件符号，此时不能编辑器件 在part状态下，显示下一个器件。 在part状态下，显示上一个器件。

5、同Page Edit 的命令 确定是否显示网格点。,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,10,一.器件符号与符号库编辑命令(Place),绘制引线及引线阵列 IEEE标准规定的符号。 放置字符。 放置直线、矩形、椭圆、弧线。 放置折线。 应用Bitmap图形，没有属性修改。,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,11,环境设置 新项目的设计模板 器件属性 封装属性,一.器件符号与符号库编辑命令(Option),2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,12,一.器件符号与符号库工具栏,选择 IEEE符号 引脚 引脚矩阵 线 折线 矩形 椭圆 弧线

6、字符,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,13,建立存放被修改器件的库文件 执行项目管理器命令：File/New/Library,在当前项目下建立新的器件库。 器件库的右键命令Save As可以修改库文件的路径及名字。 如图新的器件库名字为.LibraryLibrarya.olb 执行File/Open/Library命令 选择要修改器件所在库文件打开 将要修改的器件复制到剪贴板后执行Close Project命令关闭该库文件窗口。 将剪贴板器件复制到新建的库中。,一.器件符号与符号库修改器件符号1,修改Ua741,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,14,

7、一.器件符号与符号库修改器件符号2,在项目管理其中双击要修改器件或用右键Edit Part命令打开Part Edit窗口，编辑器件符号。 执行File/Save命令保存编辑结果。 复制Ua741时，其PSpice 模型也同时被复制，执行Edit/PSpice Model命令看示器模型参数l,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,15,二. 器件与器件模型修改模型参数1,执行项目管理器命令File/New/Library,建立一个新的库文件 执行项目管理器命令File/Open/Library,打开PSpice的库文件，复制要修改的器件到剪贴板。 将剪贴板的器件粘贴到新建库文件。

8、 此时器件的模型文件与库文件（Lib、Olb）同时被复制到新建库中。,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,16,二. 器件与器件模型修改器件模型参数2,执行Page Edit页面Place Part命令，将新建库中要修改的器件放到页面中，处于选中状态。 执行Page Edie 页面Edie/PSpice Model命令，调出属性框。 改变名称及属性后执行Save命令保存,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,17,二. 器件与器件模型修改器件模型参数3,双击新建库中修改的器件，型号名、将Name、模型文件名改为新名字,Ok后，新建器件库中的器件名将为新改的器件

9、名（Q2N697a）。 在Page Edit 页面调用新改制的器件。,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,18,二. 器件与器件模型建立器件模型1,Pspice软件在对输入的电路图进行分析时，首先对所分析的电路拓扑结构建立对应的电网络方程 。 在频率不太高时，电路满足基尔霍夫电流定律KCL和基尔霍夫电压定律KVL以及支路电流和支路电压之间的电压电流关系VCR（Voltage Current Relationship）。 在一般电路中的节点数远小于支路数或回路数，因此常用节点法建立电网络方程,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,19,二. 器件与器件模型建立器

10、件模型2,为了把实际器件的特性真实地反映到电路得的网络方程中来，就必须对各种元器件建立相应的数学模型。 将器件的数学模型放于电网络方程中统一计算，用数学的方法算出实际电路的常用特性，如传输函数，瞬态特性等。,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,20,二. 器件与器件模型建立器件模型3（模型库与器件符号库）,器件模型库 *.Lib 器件符号库*.Olb 用于PSpice分析的模型器件，这两个库同时存在。,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,21,二.器件与器件模型器件的分类,无元器件：电阻、可变电阻、电容、电感、互感、磁芯、无损耗传输线、压（流）开关。 半导体

11、器件：二极管、三极管（双极型晶体管）、结型场效应管、MOS场效应管、可控硅等。 电源：独立电压（流）源（直流源、交流源）、线性和非线性受控源。 子电路：由上述三类元件组成的电路定义为子电路。 宏模型：宏模型是电子系统成其子系统的简化表示方式，如集成运算放大器则用宏模型表示。,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,22,二.器件与器件模型建立器件模型的两种方法,利用系统提供的模型编辑器Model Edit 直接编辑 在输入电路图时对所用的元器件进行编辑,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,23,二.器件与器件模型编辑二极管模型,调用编辑模块 在桌面执行命令： 开

12、始/程序/OrCAD/Pspice Model Edit 在Capture界面执行命令：File/New/Pspice Library,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,24,二.器件与器件模型编辑窗口,执行Model/New命令 键入编辑的器件名。 选择编辑器件模型的类型。 Ok后进入模型编辑界面。,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,25,二.器件与器件模型模型编辑界面,执行命令File/Save as 将模型库文件存入选择的路径。 模型信息窗，器件的名称、类型、建立日期。 器件特性编辑窗，表中两列分别为X、Y轴坐标，数据影响下面表中相关的参数。 各页

13、内容见教科书。 二极管的各项参数。 当前特性设置页面影响的参数 修改的参数 各页面的函数图型。 执行Tool/Extract Parameter命令，更新设置的参量。 执行File/Save 命令，保存新修改的模型文件。,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,26,二.器件与器件模型建立器件,执行File/Create Part命令，根据新的模性文件建立新的器件。 选择路径及模型库。 器件路径及名称自动填入。 Ok后产生新的器件库。 执行File/Save命令，新的器件保存在器件库中。 执行File/Exit 命令退出建模状态，器件库可在Capture状态显示用。 若不退出建模

14、状态，可继续建立新的器件。,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,27,二.器件与器件模型实时模型编辑,选中绘图页面上的二极管 执行Edit/PSpice Model命令，调出模型编辑器。 修改参数后另存为一个新的模型库。 执行Create Part命令，建立新器件。 执行File/Save命令保存新器件 继续编辑新器件，保存在同一个库中用File/Save命令 执行File/Exit 命令，退出编辑状态。,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,28,三.激励源类型,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,29,三.激励源三种类型的激励源,设置直流

15、源（用于直流供电及直流扫描） 设置交流源(扫频源，用于频域分析) 设置瞬态源（时域交流信号源，用于时域分析。） 各源参数可直接双击参数或由属性设置框设置。,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,30,三.激励源 VSIN,延时 阻尼（阻尼因子大，幅度下降快） 1V直流,VAMPL：振幅,单位V VOFF：直流分量,单位V FREQ：频率,单位Hz PHASE：初位相 TD：延时,单位s DF：阻尼因子，单位1/s 其它属性项含义为： Reference(器件编号名)、Value(器件符号名)、AC(设置交流源振幅)、DC(设置直流源电压值)。 通常点击屏幕上的参数直接设置即可。

16、直流扫描DC项有效，交流扫描AC项有效，瞬态分析相关的VAMPLDF有效。与分析无关的属性项设置自动失效。,初相位45度,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,31,三.激励源 SFFM 调频,VOFF:直流分量 VAMPL:振幅 FC:载频 FM:调制频率 MOD:调制因子 波形图参数： VOFF=1v VAMPL=1vFC=1000Hz FM=100Hz MOD=4 MOD=8,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,32,三.激励源 Pulse_脉冲源,V1:起始电压，单位V td:延迟时间 V2:脉冲电压，单位V tf:下降时间 Per:脉冲周期，单位S

17、tr:上升时间 Pw:脉冲宽度，单位S,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,33,三.激励源 Exp_指数源,V1:起始电压 V2:峰值电压 td1:上升（下降）延迟 td2:下降（上升）延迟 tc1: 上升（下降）时常数 tc2:下降（上升）时常数,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,34,三.激励源 PWL_分段线性（折线）源,T1,V1T8，8为转折点，设置即可。,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,35,三.激励源交互源,激励源名称 模拟源类型 数字源类型,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,36,三.激励源波形参

18、数设置,直流分量 振幅 载频 调制因子 调制频率,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,37,三.激励源交互源,波形文件名 菜单 工具栏 图形编辑页面 显示光标位置,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,38,三.激励源编辑命令,File、View、Window、Help同Page Edit,删除选中的波形 修改波形属性 交互方式生成折线源 增加折线源转折点,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,39,三.激励源交互源（Stimulus）,在波形文件中新增波形 从当前文件中调出波形显示 复制其他波形文件中的波形 从当前Stl文件中删除波形（Edit/delete只从屏幕中删除波形） 改变当前波形文件中的波形名 改变选中波形的类型,2020/9/13,电子学系电系信息科学基础实验中心,40,三.激励源交互源（编辑参数设置）,坐标轴选择 自动调整坐标刻度 信号波形符号设置 总线信号宽度,2020/9/13,电子学系电系信息科学