Pspice仿真类型及不同电源参数.doc

PSpice A/D 将直流工作点分析、直流扫描分析、交流扫描分析和瞬态 TRAN 分析作为 4 种 基本分析类型，每一种电路的模拟分析只能包括上述 4 种基本分析类型中的一种，但可以 同时包括参数分析、蒙特卡罗分析、及温度特性分析等其他类型的分析，现对 4 种基本分 析类型简介如下1. 直流扫描分析（DC Sweep） 直流扫描分析的适用范围：当电路中某一参数（可定义为自变量）在一定范围内变化时， 对应自变量的每一个取值，计算出电路中的各直流偏压值（可定义为输出变量） ，并可以应 用 Probe 功能观察输出变量的特性曲线例对图 1-1 所示电路作直流扫描分析图 1-1 直流扫描分析实例（1）绘图应用 OrCAD/Capture 软件绘制好的电路图如图 1-2 所示图 1-1 直流扫描分析实例（2）确定分析类型及设置分析参数a) Simulation Setting（分析类型及参数设置对话框）的进入·执行菜单命令 PSpice/New Simulation Profile，或点击工具按钮 ，屏幕上弹出 New Simulation（新的仿真项目设置对话框） 如图 1-3 所示。

图 1-2 New Simulation 对话框·在 Name 文本框中键入该仿真项目的名字，点击 Create 按钮，即可进入 Simulation Settings（分析类型及参数设置对话框） ，如图 1-4 所示图 1-3 Simulation Settingsb）仿真分析类型分析参数的设置图 1-2 所示直流分压电路的仿真类型及参数设置如下（见图 1-4）：·Analysis type 下拉菜单选中“DC Sweep” ；·Options 下拉菜单选中“Primary Sweep” ；·Sweep variable 项选中“Voltage source” ，并在 Name 栏键入“V1” ；·Sweep type 项选中“Linear” ，并在 Start 栏键入“0” 、End 栏键入“10”及 Increment 栏 键入“1” 以上各项填完之后，按确定按钮，即可完成仿真分析类型及分析参数的设置另外，如果要修改电路的分析类型或分析参数，可执行菜单命令 PSpice/Edit Simulation Profile，或点击工具按钮 ，在弹出的对话框中作相应修改3）电路的模拟仿真a）PSpice A/D 视窗的启动执行菜单命令 PSpice/Run，或点击工具按钮 ，即可启动 PSpice A/D 视窗执行电路的仿真 模拟，并且系统可自动调用 Probe 模块，对模拟结果进行后处理，屏幕显示如图 1-5 所示。

图 1-4 Probe 窗口界面b）波形的显示·执行 Probe 窗口中的菜单命令 Trace/Add Trace，或点击工具按钮 ，屏幕上弹出 Add Trace 对话框，如图 1-6 所示图 1-5 Add Trace 对话框·在 Add Trace 对话框的左半部列表中移动光标，点选需要显示波形的变量名，则被选中 的变量名依次出现在该对话框底部的 Trace Expression 栏本例选中 V（A）和 V（B）两 个变量（见图 1-26） 选择完毕，按 OK 按钮，Probe 窗口显示图 1-22 所示的直流分压电路 中 A、B 两点的电压变化波形，如图 1-7 所示图 1-6 Probe 窗口的波形显示1. 交流扫描分析（AC Sweep）交流扫描分析即频域分析，用于计算电路的交流小信号频率响应特性作 AC 分析时，信 号源应使用交流电源 VAC 或 IAC（交流源可通过设置其 DC 参数作直流分析具体参见瞬 态分析部分） ，扫描变量是频率例对图 1-8 所示的 RLC 电路进行交流扫描分析图 1-1 交流扫描分析实例解题步骤略1. 瞬态分析（Transient Analysis） 瞬态分析即时域分析，可在给定激励信号的情况下，分析电路输出的时间响应，也可在没 有激励信号，而有储能元件的情况下，求振荡波形。

作瞬态分析可使用 5 种信号源（皆可 通过在属性设置框中设置 DC、AC 值而作直流、交流分析具体方法稍后介绍） ，分别是 脉冲信号、分段线性信号、正弦信号、调频信号和指数信号，扫描变量是时间另外，需 要指出的是，数字电路只可作瞬态分析，而不可作直流分析或交流分析l 瞬态信号源（均从 SOUCE 库中调用）的参数设置a)脉冲信号（VPULSE、IPULSE）双击 VPULSE 符号，屏幕弹出 VPULSE 属性设置框，如图 1-9 所示图 1-2 VPULSE 属性设置框VPULSE 属性设置框中各项参数的含义及单位见表 1-1表 1-1 VPULSE 的属性参数参 数含 义单 位V1起始电压伏特V2脉冲电压伏特PER脉冲周期秒PW脉冲宽度秒TD延迟时间秒TR上升时间秒TF下降时间秒按图 1-9 设置参数的 VPULSE 波形如图 1-10 所示图 1-3 VPULSE 波形b)分段线性信号（VPWL、IPWL）双击 VPWL 符号，屏幕弹出 VPWL 属性设置框，如图 1-11 所示图 1-4 VPWL 属性设置框通过给出转折点的坐标值实现对 VPWL 的波形描述，相邻两对坐标值之间用线段连接。

按图 1-11 设置参数的 VPWL 波形如图 1-12 所示图 1-5 VPWL 波形c)正弦信号（VSIN、ISIN）双击 VSIN 符号，屏幕弹出 VSIN 属性设置框，如图 1-13 所示图 1-6 VSIN 属性设置框VSIN 属性设置框中各项参数的含义及单位见表 1-2表 1-2 VSIN 的属性参数参 数含 义单 位VOFF直流偏移电压伏特VAMPL振幅伏特FREP频率赫兹PHASE初始相位度TD延迟时间秒DF阻尼系数1/秒按图 1-12 设置参数的 VSIN 波形如图 1-14 所示图 1-7 VSIN 波形d)调频信号（VSFFM、ISFFM）双击 VSFFM 符号，屏幕弹出 VSFFM 属性设置框，如图 1-15 所示图 1-8 VSFFM 属性设置框VSFFM 属性设置框中各项参数的含义及单位见表 1-3表 1-3 VSFFM 的属性参数参 数含 义单 位VOFF直流偏移电压伏特VAMPL振幅伏特FC载波频率赫兹FM调制频率赫兹MOD调制因子无按图 1-15 设置参数的 VSFFM 波形如图 1-16 所示图 1-9 VSFFM 波形e)指数信号（VEXP、IEXP）双击 VEXP 符号，屏幕弹出 VEXP 属性设置框，如图 1-17 所示。

图 1-10 VEXP 属性设置框VEXP 属性设置框中各项参数的含义及单位见表 1-4表 1-4 VEXP 的属性参数参数含义单位V1起始电压伏特V2峰值电压伏特TD1上升延迟时间秒TD2下降延迟时间秒TC1上升时间常数秒TC2下降时间常数秒按图 1-17 设置参数的 VEXP 波形如图 1-18 所示图 1-11 VEXP 波形l 瞬态分析的应用现在通过举例，来说明瞬态分析的应用方法例：图 1-19 所示电路的电压源为分段线性源，其波形如图 1-20 所示试对该电路进行瞬 态分析图 1-1 瞬态分析实例图 1-2 分段线性源波形（1）绘图应用 OrCAD/Capture 软件绘制的电路图如图 1-21 所示图 1-3 瞬态分析实例两点说明：a)分段线性源 V1 的属性设置如图 1-22 所示图 1-4 分段线性源的属性设置b)在 V1 的正极端加一探针符号，可在开启 PSpice A/D 视窗后自动呼叫该点电压仿真波形2）确定分析类型及设置分析参数a) Simulation Setting（分析类型及参数设置对话框）的进入·执行菜单命令 PSpice/New Simulation Profile，或点击工具按钮 ，屏幕上弹出 New Simulation（新的仿真项目设置对话框） 。

·在 Name 文本框中键入该仿真项目的名字，点击 Create 按钮，即可进入 Simulation Settings（分析类型及参数设置对话框） ，如图 1-23 所示图 1-5 Simulation Settingsb）Simulation Settings 中的各项设置（参见图 1-23）：•Analysis type 中选择“Time Domain（Transient） ” ；•Option 中选择“General Settings” ；•在 Run to 栏中键入“6ms” ，Start saving data 中键入“0” 设置完毕，点击确定按钮3）电路的模拟仿真a）执行 Capture 窗口中的菜单命令 PSpice/Run，或点击工具按钮 ，即可在启动的 PSpice A/D 视窗中自动显示探针符号放置处的电压波形（图 1-24 中显示的 V（R1：1）波形即电 源 V1 波形） b）执行 Probe 窗口中的菜单命令 Plot/Add Plot to Window，可自动添加一个新的窗口c）执行 Probe 窗口中的菜单命令 Trace/Add Trace，或点击工具按钮 ，在 Add Trace 对话 框中点击 V（L1：1） ，按 OK 按钮，在新增窗口显示随时间变化的 R1、L1 接点处电压波 形（参见图 1-24） 。

图 1-6 Probe 窗口的波形显示一般情况下，直流扫描分析使用直流电源，交流扫描分析使用交流电源，而瞬态分析使用 的是瞬态信号源但需要指出的是，交流源的属性设置框中包含 DC 参数项，经过设置， 交流源也可应用于直流扫描分析电路中方法是：•双击交流源（例 VAC） •将参数“DC”设置某一数值（例设为 10） 按此步骤设置之后，对该电路进行直流扫描分析时，交流源的直流分量即相当于电压值为 10V 的直流源同样的，瞬态信号源包含 DC、AC 参数项，亦可用于直流或交流分析设置方法与上类似1. 直流工作点分析（Bias Point Detail） 直流工作点分析即将电路中的电容视为开路、电感视为短路，并对电路中各个信号源取其 直流电平值，然后计算电路的各直流偏置量（例如节点电压、支路电流及元器件功耗等） 仿真结束后，PSice 将结果自动存入扩展名为.out 的输出文件中需要指出的是，即使用户 未选择进行直流工作点分析，运行 PSice 程序时，首先也要进行直流工作点分析例：已知电路如图 1-25 所示，图 1-7 试求各节点电位、各支路电流和电阻消耗的功率解题步骤如下：1．绘图图 1-8 （1）按 按钮，点击程序＼OrCAD Family Release 9.2 Lite Edition\Capture Lite Edition，进 入 Capture 电路图编辑界面。

2）在 SOURCE 库中调用直流电压源 VDC，在 ANALOG 库中调用电阻 R 及受控源 G13）放置接地符号4）连接线路5）设置图中元器件参数值其中受控源 G1 的设置方法如下：•双击 G1，屏幕弹出受控源的属性编辑框，如图 1-27 所示•在“GAIN”栏键入 0.1666图 1-9 受控源的属性编辑框绘好的电路图如图 1-26 所示2．确定分析类型及设置分析参数（1）执行菜单命令 PSpice/New Simulation Profile，或点击工具按钮 ，在 New Simulation 对话框中键入项目名称，按 Create 按钮，进入 Simulation Settings 对话框，如图 1-28 所示2）Simulation Settings 中的各项设置：•Analysis type 选择“Bias Point” ；•Optio。