1引言2PSPICE功能及特點3PSPICE的根本構(gòu)成4PSPICE文本描述5PSPICE窗口版的功能應(yīng)用集成電路CAD上機分析與設(shè)計1引言1)計算機輔助設(shè)計〔computeraideddesign〕CADCAMCAECAT2)電子CAD向EDA的過渡傳統(tǒng)設(shè)計：方案，驗證，修改，人工完成早期CAD：缺少CAD軟件，人機完成EDA系統(tǒng)的設(shè)計過程和大局部計算有機器完成3)電子CAD源于機輔作圖與分析CAA是電子CAD的獨有技術(shù)從直流、交流分析，瞬態(tài)分析開展到容差分析,最壞情況分析，數(shù)字模擬，數(shù)模混合模擬〔仿真〕代表軟件如：SPICE〔simulationprogramwithintegratedcircuitemphasis〕PSPICE〔personalspice〕2PSPICE功能及特點

PSPICE是機輔分析和設(shè)計的電子電路模擬軟件。硬件設(shè)計實現(xiàn)之前，先對電路進行模擬分析，器件的模型、系統(tǒng)的調(diào)整、測試全由計算機完成。用戶根據(jù)要求設(shè)置參數(shù)，計算機象掃頻儀和示波器一樣測試電路的頻率響應(yīng)和瞬態(tài)響應(yīng)，進行各種分析使電路到達最優(yōu)1〕特點：節(jié)省時間，節(jié)省設(shè)備，產(chǎn)品一般性好，可靠性高，新產(chǎn)品更新快。2〕功能：直流分析：計算工作點，計算直流小信號傳輸函數(shù)，計算直流轉(zhuǎn)移特性曲線交流分析：頻域分析〔幅頻，相頻〕；噪聲分析〔計算指定頻率點上的噪聲等效電平〕瞬態(tài)分析：瞬態(tài)響應(yīng)〔繪不同信號的時域波形〕；傅立葉分析〔計算基波，諧波系數(shù)〕靈敏度分析：計算元件參數(shù)變化引起電路輸出變量的變化〔交、直流〕。容差分析：蒙特卡羅〔monte-carlo〕分析〔統(tǒng)計分析法〕給定元件參數(shù)容差時，計算輸出變量的均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差；最壞情況分析〔Worst-Case〕：參數(shù)處于容差邊界的一種最壞組合情況下計算輸出的上界值和下限。溫度特性分析:通常在27度進行分析，也可指定溫度優(yōu)化設(shè)計:給定電路拓撲結(jié)構(gòu)和電路性能約束的情況下，確定元器件最正確參數(shù)組合。3PSPICE的根本構(gòu)成人機交互界面原理圖輸入電路模擬分析繪圖后處理模型參數(shù)庫模型參數(shù)提取電路符號庫符號編輯器4PSPICE窗口版的功能應(yīng)用窗口版PSPICE目前已有版本5.1，6.2，7.1，8.0，9.01〕原理圖編輯器〔schematics.editor〕放置元器件和畫連線：選Draw/GetNewPart屏幕出現(xiàn)對話框，在標(biāo)題為AddPart中:選Browse/analog.slb/R取電阻選Browse/analog.slb/D取二極管選Browse/eval.slb/Q取三極管選Browse/port.slb/AGND取地線選Draw/wire將元件連接好。編輯元件屬性：在元件上連擊兩下，出現(xiàn)EditingAttribate的對話框，并鍵入相關(guān)參數(shù)，按“SaveAttr〞和OK按鈕。存圖：選File/Save〔取名Damp〕2)模擬分析與顯示模擬分析設(shè)置：選analysis/setup探頭Probe設(shè)置：分析完自動進入圖形后處理程序選analysis/probesetup，AutomaticallyRunProbeAfterStimulation擊OK。模擬并顯示直流掃描：選analysis/simulation〔模擬〕先檢測，建網(wǎng)絡(luò)表，再模擬，顯示模擬信息參加Marker標(biāo)記：選Marker/Markvoltage/level，按標(biāo)記顯示波形顯示波形：選analysis/simulate開始模擬電路之前，必須先用Schematic將電路圖畫出來，Schematic啟動界面如下：進入繪制電路圖窗口如圖：圖標(biāo)工具欄，每個圖標(biāo)代表菜單中一項最常用的操作，點中圖標(biāo)即可完成相應(yīng)的操作，提高了操作效率。窗口標(biāo)題欄，顯示當(dāng)前程序項名稱和所編輯的文件名稱，新建電路圖必須以某個名稱保存以后才有文件名主菜單欄，[Schematics]的所有操作都可通過選擇菜單中相應(yīng)的欄目來完成。原理圖編輯區(qū)，也就是原理圖頁面。它是一塊均勻劃分的網(wǎng)格區(qū)域，用戶可以選擇Options=>DisplayOptions…顯示方式設(shè)置，翻開或關(guān)閉網(wǎng)格開關(guān)〔GridOn〕也可重新設(shè)置網(wǎng)點之間間隔〔GridSize〕。1〕.從符號庫中提取元器件符號或端口符號先開啟[Schematic],點選[Draw/GetNewPart],或單擊工具欄上的取元件圖標(biāo)，取元件圖標(biāo)1〕.從符號庫中提取元器件符號或端口符號即可翻開如下圖對話框。該對話框列出了全局符號庫中的所有符號。可以在PartName文本框中鍵入需要的元件符號，對于不熟悉的元件也可以通過符號名列表的滾動條瀏覽。單擊Place可取出元件但不關(guān)閉對話框；單擊Place&Close取出并關(guān)閉對話框；也可雙擊符號名列表中某一符號將其取出。擺放符號取出符號后，單擊繪圖工作區(qū)中的某一點，按一下鼠標(biāo)左鍵，符號將沿該點擺放一次。可屢次擺放，單擊右鍵結(jié)束。擺放元件

取出電路符號后，鼠標(biāo)將自動指向符號的某一個端子，連成電路后，這個端子代表符號的正節(jié)點，因此這個端子又稱為符號的正端子。水平擺放時，通常使正端子在左側(cè)；垂直時，在上端。因此，在擺放符號前通常需將符號旋轉(zhuǎn)一個角度。在執(zhí)行[Edit/Rotate]菜單命令或[Ctrl+R]可以將符號逆時針旋轉(zhuǎn)90度，執(zhí)行[Edit/Flip]菜單命令或[Ctrl+F]可將其沿垂直方向?qū)φ邸＿B線PSpice有兩種連線方式：水平和垂直折線連接，斜線連接。采用哪種方式取決于直角連線開關(guān)的設(shè)置情況。〔1〕利用連線工具[DrawWire]畫導(dǎo)線。連線工具〔2〕點選畫線工具后，即可看到一個鉛筆狀的指示。將畫筆移到起始端，按鼠標(biāo)左鍵，開始引線，要轉(zhuǎn)彎時可按一下鼠標(biāo)左鍵，畫筆移到終點后再按一下鼠標(biāo)左鍵，完成接線。繼續(xù)畫線，直到全部完成后，按鼠標(biāo)右鍵結(jié)束畫線。〔3〕你可和雙擊如何一段導(dǎo)線，即會出現(xiàn)LABEL的對話框，可以給這條線段一個名稱〔在模擬后很有用〕。〔4〕地符號的放置方法同元件，因為SPICE是用改進的節(jié)點法列寫方程的。零節(jié)點是指定的參考點，惟有指定零節(jié)點才能保證方程是獨立的,否那么認為出錯,。及時保存電路圖4〕.定義或修改元器件符號及導(dǎo)線屬性下面以R1為例，介紹兩種修改符號屬性值的方法。方法一：利用電阻R1的屬性表修改其值。〔1〕雙擊R1符號，翻開R1屬性表，如下圖。2〕單擊屬性項VALUE=1K，屬性名VALUE和值1K分別出現(xiàn)在Name和Value文本框中。〔3〕將Value文本框中1K改為100，并單擊[SaveAttr]，保存新屬性。單擊[OK]確認退出。〔二〕、設(shè)定要模擬的內(nèi)容1.執(zhí)行[Analysis/Setup]菜單命令，進入分析類型對話框2.點選你想要模擬的工程，然后進入個別設(shè)定視窗。常用的模擬內(nèi)容有：3.進入DCSweep設(shè)置窗口后，選GlobalParameter〔全局參數(shù)〕和Linear〔線性掃描〕，在Name文本框后第一格內(nèi)寫入全局參數(shù)名var，將StartValue〔掃描初長〕設(shè)為1，EndValue〔掃描終值〕設(shè)為1k，Increment〔掃描步長〕設(shè)為10。單擊[OK]結(jié)束操作。〔三〕、執(zhí)行模擬〔仿真計算〕當(dāng)一切設(shè)置完之后，便可以啟動分析程序[PSpice]對電路進行分析。選擇Analysis=>Simulate，或單擊常用工具欄中相應(yīng)的按鈕，或按快捷鍵F11，可以啟動Analysis=>CreateNetlist自動建立電路網(wǎng)絡(luò)表Analysis=>ElectricalRuleCheck自動進行電路檢查Simulate在分析過程中，會顯示其運行窗口。如在電路中發(fā)現(xiàn)錯誤，會在運行中用紅色文字顯示。選擇Analysis=>ExamineOutput可查看錯誤原因。在[Schematics]中，選擇Analysis=>RunProbe。〔四〕、顯示波形利用Probe中的波形跟蹤命令A(yù)ddTrace輸入待觀測的變量名或變量的函數(shù)名來查看。在Probe窗口，選擇Trace=>Add,可以翻開波形跟蹤對話框。單擊變量名列表中的某變量名，使該變量名出現(xiàn)在TraceCommand中，單擊[OK]，該變量的波形將出現(xiàn)在窗口中；瞬態(tài)分析PSpice可對大信號非線性電子電路進行瞬態(tài)分析，也就是求電路的時域響應(yīng)。它可在給定鼓勵信號情況下，求電路輸出的時間響應(yīng)、延遲特性；也可在沒有任何鼓勵信號的情況下，求振蕩波形、振蕩周期等。例題一階RC電路如下圖。試利用PSpice進行電路的時域響應(yīng)〔瞬態(tài)〕分析。〔1〕電路圖的繪制。輸入電路圖名稱〔如RC〕，繪制電路圖。鼓勵為電壓脈沖源，選用Source.slb庫中的VPULSE分別鍵入下面參數(shù)的名稱和數(shù)值：V1＝0V〔初始值〕，V2＝5V〔幅值〕，TR＝0.4μs〔上升時間〕，TF＝0.5μs〔下降時間〕，TD＝0〔延遲時間〕，PW＝10ms〔脈沖寬度〕，PER＝20ms〔周期〕。PSpice庫中存有各種類型瞬態(tài)分析電壓〔電流〕鼓勵源供調(diào)用，脈沖源VPULSE是其中之一〔2〕執(zhí)行PSpice分析程序，結(jié)果波形見圖所示。其中脈沖波是輸入的矩形脈沖，三角波是輸出波形。由于電路的時間常數(shù)，R1=100τ＝RC＝100×10×10