OrCADPSpice

培訓(xùn)教材

培訓(xùn)目標(biāo)：

熟悉PSpice的仿真功能，熟練掌握各種仿真參數(shù)的設(shè)置方法，

綜合觀測(cè)并分析仿真結(jié)果，熟練輸出分析結(jié)果，能夠綜合運(yùn)用各種

仿真對(duì)電路進(jìn)行分析，學(xué)會(huì)修改模型參數(shù)。

一、PSpice分析過程

繪制原理圖T設(shè)置仿真參數(shù)運(yùn)行仿真

觀測(cè)并分析仿真結(jié)果

二、繪制原理圖

原理圖的具體繪制方法已經(jīng)在Capture中講過了，下面主要講

一下在使用PSpice時(shí)繪制原理圖應(yīng)該注意的地方。

1、新建Project時(shí)應(yīng)選擇AnalogorMixed-signalCircuit

2、調(diào)用的器件必須有PSpice模型

首先，調(diào)用OrCAD軟件本身提供的模型庫，這些庫文件存儲(chǔ)的

路徑為Capture\Library\pspice?此路徑中的所有器件都有提供

PSpice模型，可以直接調(diào)用。

其次，若使用自己的器件，必須保證aolb>*lib兩個(gè)文件同

時(shí)存在，而且器件屬性中必須包含PSpiceTemplate屬性。

3、原理圖中至少必須有一條網(wǎng)絡(luò)名稱為0，即接地。

4、必須有激勵(lì)源。

原理圖中的端口符號(hào)并不具有電源特性，所有的激勵(lì)源都存儲(chǔ)

在Source和SourceTM庫中°

5、電源兩端不允許短路5不允許僅由電源和電感組成回路，

也不允許僅由電源和電容組成的割集。

解決方法：電容并聯(lián)一個(gè)大電阻，電感串聯(lián)一個(gè)小電阻。

6、最好不要使用負(fù)值電阻、電容和電感，因?yàn)樗麄內(nèi)菀滓?/p>

不收斂。

三、仿真參數(shù)設(shè)置

1、PSpice能夠仿真的類型

在OrCADPSpice中，可以分析的類型有以下8種，每一種分析類型

的定義如下：

直流分析：當(dāng)電路中某一參數(shù)（稱為自變量）在一定圍變化時(shí)，對(duì)自變

量的每一個(gè)取值，計(jì)算電路的直流偏置特性（稱為揄出變量）。

交流分析：作用是計(jì)算電路的交流小信號(hào)頻率響應(yīng)特性。

噪聲分析：計(jì)算電路中各個(gè)器件對(duì)選定的輸出點(diǎn)產(chǎn)生的噪聲等效到選定

的輸入源（獨(dú)立的電壓或電流源）上。即計(jì)算輸入源上的等

效輸入噪聲。

瞬態(tài)分析：在給定輸入激勵(lì)信號(hào)作用下，計(jì)算電路輸出端的瞬態(tài)響應(yīng)。

基本工作點(diǎn)分析：計(jì)算電路的直流偏置狀態(tài)。

蒙托卡諾統(tǒng)計(jì)分析：為了仿真實(shí)際生產(chǎn)中因元器件值具有一定分散性所

引起的電路特性分散性，PSpice提供了蒙托卡諾分析功能。

進(jìn)行蒙托卡諾分析時(shí)，首先根據(jù)實(shí)際情況確定元器件值分布

規(guī)律，然后多次“重復(fù)”進(jìn)行指定的電路特性分析，每次分

析時(shí)采用的元器件值是從元器件值分布中隨機(jī)抽樣，這樣每

次分析時(shí)采用的元器件值不會(huì)完全一樣，而是代表了實(shí)際變

化情況。完成了多次電路特性分析后，對(duì)各次分析結(jié)果進(jìn)行

綜合統(tǒng)計(jì)分析，就可以得到電路特性的分散變化規(guī)律。與其

它領(lǐng)域一樣，這種隨機(jī)抽樣、統(tǒng)計(jì)分析的方法一般統(tǒng)稱為蒙

托卡諾分析（取名于賭城MonteCarlo）,簡(jiǎn)稱為MC分析。

由于MC分析和最壞情況分析都具有統(tǒng)計(jì)特性咽此又稱為統(tǒng)

計(jì)分析。

最壞情況分析：蒙托卡諾統(tǒng)計(jì)分析中產(chǎn)生的極限情況即為最壞情況。

參數(shù)掃描分析：是在指定參數(shù)值的變化情況下，分析相對(duì)應(yīng)的電路特性。

溫度分析：分析在特定溫度下電路的特性。

您對(duì)電路的不同要求，可以通過各種不同類型仿真的相互結(jié)合

來實(shí)現(xiàn)。

2、建立仿真描述文件

在設(shè)置仿真參數(shù)之前，必須先建立一個(gè)仿真參數(shù)描述檔，點(diǎn)擊

或PSpice>Newsimulationprofile,系統(tǒng)彈出如下對(duì)話框:

NewSimulation

輸入name，選擇Create，系統(tǒng)將接著彈出如下對(duì)話框：

在Analysistype中，你可以有以下四種選擇：

TimeDornain(Transient):時(shí)域(瞬態(tài))分析

DCSweep:直流分析

ACSweep/Noise:交流/噪聲分析

Biaspoint?基本偏置點(diǎn)分析

在Options選項(xiàng)中你可以選擇在每種基本分析類型上要附加迸

行的分析'其中GeneralSetting是最基本的必選項(xiàng)（系統(tǒng)默認(rèn)已

選）°

3、設(shè)置和運(yùn)行DCSweep

PSpice>EditSimulationprofile調(diào)出SimulationSetting

對(duì)話框，在Analysistype中選擇DCSweep，在Options中選中

PrimarySweep’如下所示：

Sweepvariable:直流掃描自變量類型

Voltagesource:電壓源

Currentsource:電流源

必須在Name里輸入電壓源或電流源的Reference，如“VI"、“12"°

Globalparameter?全局參數(shù)變量

Modelparameter-以模型參數(shù)為自變量

Temperature:以溫度為自變量

Parameter:使用Globalparameter或Modelparameter時(shí)參數(shù)

名稱

Sweeptype:掃描方式

Linear?參數(shù)以線性變化

Logarithmic:參數(shù)以對(duì)數(shù)變化

Valuelist:只分析列表中的值

Start:參數(shù)線性變化或以對(duì)數(shù)變化時(shí)分析的起始值

End:參數(shù)線性變化或以對(duì)數(shù)變化時(shí)分析的終止值

Increment、Points/Decade、Points/Octave:參數(shù)線性變化時(shí)

的增量，以對(duì)數(shù)變化時(shí)倍頻的采樣點(diǎn)。

例：以自變量為Modelparameter為例，對(duì)于下示電路?對(duì)模型

Q2N2222的參數(shù)BF進(jìn)行DCSweep參數(shù)設(shè)置如上圖所示，對(duì)BF的

值從200分析到300，自變量以線性增長(zhǎng)，增量為10。

呼

在SimulationSetting中按OK按鈕退出并保存設(shè)置參數(shù)。點(diǎn)

擊或PSpice>Markers>VoltageLevel，放置電壓觀測(cè)探針，位置如

上圖所示。點(diǎn)擊或PSpice>Run運(yùn)行PSpice5自動(dòng)調(diào)用Probe模塊，

分析完成后，你將可以看到如下波形：

5.50V

波形顯示出輸出V(outl)與模型Q2N2222的BF參數(shù)變化關(guān)系。

對(duì)于使用Globalparameter參數(shù)，必須在原理圖中調(diào)用一個(gè)器

件:Capture\Library\PSpice\Specia1庫中的PARAM器件。然后對(duì)

PARAM器件添加新屬性，新屬性即為一個(gè)Globalparameter參數(shù)。

如新建一個(gè)RES屬性。調(diào)用Globalparameter參數(shù)采用在PART的

VALUE屬性值中輸入｛RES｝進(jìn)行調(diào)用。

4、設(shè)置和運(yùn)行ACSweep

點(diǎn)擊或PSpice>EditSimulationprofile,調(diào)出Simulation

Setting對(duì)話框,在Analysistype中選擇ACSweep/Noise?在

Options中選中GeneralSettings,如下所示：

ACSweepType:

其中參數(shù)的含義與DCSweep的SweepType中的參數(shù)含義一樣。

NoiseAnalysis:噪聲分析

Enabled?在ACSweep的同時(shí)是否進(jìn)行NoiseAnalysis°

Output:選定的輸出節(jié)點(diǎn)°

I/V:選定的等效輸入噪聲源的位置。

Interval*輸*******出結(jié)果的點(diǎn)頻間隔。

注意：

對(duì)于ACSweep，必須具有AC激勵(lì)源。產(chǎn)生AC激勵(lì)源的方法有

以下兩種：一、調(diào)用VAC或IAC激勵(lì)源；二、在已有的激勵(lì)源（如

VSIN）的屬性中加入屬性“AC”，并輸入它的幅值。

對(duì)于NoiseAnalysis，選定的等效輸入噪聲源必須是獨(dú)立的電

壓源或電流源。分析的結(jié)果只存入OUT輸出檔，查看結(jié)果只能采用

文本的形式迸行觀測(cè)。

例：按上圖所設(shè)參數(shù)迸行設(shè)置：

ACSweep的分析頻率從1Hz到1GHz，采用十倍頻增量迸行遞增，

每倍頻采樣點(diǎn)101。

NoiseAnalysis的輸出節(jié)點(diǎn)為OUT1，等效噪聲源的輸入源為

VI，每隔5個(gè)頻率采樣點(diǎn)輸出一次噪聲分析結(jié)果。

下圖是AC分析結(jié)果與在10.23KHz時(shí)的噪聲分析結(jié)果。

Y軸為系統(tǒng)增

益與AC信號(hào)源

幅值的乘積。

****08/01/0014:42:37*********PSpice9.1(Mar1999)********ID#1090601032

**circuitfileforprofils:TRAN

****NOISEANALYSISTEMPERATURE=27,000DEGC

FREQUENCY-1.023E+04HZ

****TRANSISTORSQUAREDNOISEVOLTAGES(SQV/HZ)

Q_QIQ_Q2Q_Q3Q_Q4

RB1.033E-141.036E-141.699E-151.696E-I5

RC1.263E-229.911E-233.507E-233.270E-23

5、設(shè)置和運(yùn)行瞬態(tài)分析(TimeDomain(Transient))

點(diǎn)擊或PSpice>EditSimulationprofile‘調(diào)出Simulation

Setting對(duì)話框，在Analysistype中選擇TimeDomain(Transient),

在Options中選中GeneralSettings,如下所示：

Runto:瞬態(tài)分析終止的時(shí)間

Startsavingdata?開始保存分析資料的時(shí)刻

Transientoptions:

Maximumstep:允許的最大時(shí)間計(jì)算間隔

Skiptheinitialtransientbiaspointcalculation:是否進(jìn)

行基本工作點(diǎn)運(yùn)算

OutputfileOptions:控制輸出檔容，點(diǎn)擊后彈出如下對(duì)話框：

在OUT文件里存儲(chǔ)

的資料的時(shí)間間隔

是否進(jìn)行傅立葉

分析

是否詳細(xì)輸出偏

置點(diǎn)的信息

Output:用于確定需對(duì)其進(jìn)行傅里葉分析的輸出變量名。

NumberofHarmonics?用于確定傅里葉分析時(shí)要計(jì)算到多少次諧波。

Pspice的定值是計(jì)算直流分量和從基波一直到9次諧波。

Center：用于指定傅里葉分析中采用的基波頻率，其倒數(shù)即為基波周期。

在傅里葉分析中，并非對(duì)指定輸出變量的全部瞬態(tài)分析結(jié)果均進(jìn)行分析。實(shí)

際采用的只是瞬態(tài)分析結(jié)束前由上述基波周期確定的時(shí)間圍的瞬態(tài)分析輸出

信號(hào)。由此可見，為了進(jìn)行傅里葉分析，瞬態(tài)分析結(jié)束時(shí)間不能小于傅里葉

分析確定的基波周期。

伊］:按上圖所設(shè)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

從0時(shí)刻開始記錄資料，到10US結(jié)束，分析計(jì)算的最大步長(zhǎng)為0.1NS,

允許計(jì)算基本工作點(diǎn)；輸出資料時(shí)間間隔為20NS，允許進(jìn)行傅立葉分析，傅

立葉分析的對(duì)象為V(out2)，基波頻率為1MHz，取用默認(rèn)計(jì)算到9次諧波°

分析結(jié)果如下：

波形顯示出節(jié)點(diǎn)0UT2的電壓輸出波形與輸入信號(hào)的波形。下圖是以文本

的形式來查看傅立葉分析的結(jié)果。

FOURIERANALYSISTEMPERATURE=27.000DEGC

******************************************************************************

FOURIERCOMPONENTSOFTRANSIENTRESPONSEV(OUT2)

DCCOMPONENT=5.448508E+00

HARMONICFREQUENCYFOURIERNORMALIZEDPHASENORMALIZED

NO(HZ)COMPONENTCOMPONENT(DEG)PHASE(DEG)

iI.000E+066.658E-051.000E+003.418E-0I0.()00E+00

22.000E+061.358E-042.040E+CX)6.676E-0I-1.593E+OO

33.000E+061.729E-042.597E+009.83IE-01-4.225E+00

44.000E+062.087E-043.I34E+001.339E-02-2.8I2E+00

55.0(K)E+063.514E-0I5.279E+03-I.O(X)E-FO2-2.709E+02

66.(XM)E+06I.9I5E-O42.876E+00-1.593E+02-3.643E+02

77.000E+061.481E-042.225E+OO-1.193E+O2-3.585E+O2

88.000E+069.1O6E-O5I.368E+OO-8.591E401-3.593E+02

99.000E+063.7O7E-O55.568E-01-3.820E+91-3.458E+02

TOTALHARMONICDISTORTION=5.278535E+05PERCENT

JOBCONCLUDED

TOTAIIORTIME17516

PSpice>EditSimulationprofile調(diào)出SimulationSetting

對(duì)話框，在Analysistype中選擇BiasPoint，在Options中選中

GeneralSettings，女。下所示：

SimulationSettings-TRAN

輸出詳細(xì)的基

本工作點(diǎn)信息

進(jìn)行直流靈敏

度分析

確定|取消應(yīng)用④幫助

直流靈敏度分析：雖然電路特性完全取決于電路中的元器件取值，但是

對(duì)電路中不同的元器件，即使其變化的幅度（或變化比例）一樣，引起電路

特性的變化不會(huì)完全一樣。靈敏度分析的作用就是定量分析、比較電路特性

對(duì)每個(gè)電路元器件參數(shù)的靈敏程度。Pspice中直流靈敏度分析的作用是分析

指定的節(jié)點(diǎn)電壓對(duì)電路中電阻、獨(dú)立電壓源和獨(dú)立電流源、電壓控制開關(guān)和

電流控制開關(guān)、二極管、雙極晶體管共5類元器件參數(shù)的靈敏度，并將計(jì)算

結(jié)果自動(dòng)存入.OUT輸出檔中。本項(xiàng)分析不涉與PROBE數(shù)據(jù)文件。需要注意的

是對(duì)一般規(guī)模的電路，靈敏度分析產(chǎn)生的.OUT輸出文件中包含的資料量將很

大。

直流傳輸特性分析：進(jìn)行直流傳輸特性分析時(shí)，Pspice程序首先計(jì)算電

路直流工作點(diǎn)并在工佐點(diǎn)父對(duì)電路組件進(jìn)行線性化矢理，然后計(jì)算出線性化

電路的小信號(hào)增益，輸入電阻和輸出電阻，并將結(jié)果自動(dòng)存入.OUT文件中。

本項(xiàng)分析又簡(jiǎn)稱為TF分析。如果電路中含有邏輯單元，每個(gè)邏輯器件保持直

流工作點(diǎn)計(jì)算時(shí)的狀態(tài)，但對(duì)模一數(shù)接口電路部分，其模擬一側(cè)的電路也進(jìn)

行線性化等效。本項(xiàng)分析中不涉與PROBE數(shù)據(jù)文件。

伊］:按上圖的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，分析結(jié)果如下：

直流靈敏度分析結(jié)果

DCSENSITIVITIESOFOUTPUTV(OUT2)

ELEMENTELEMENTELEMENTNORMALIZED

NAMEVALUESENSITIVITYSENSITIVITY

(VOLTS/UNIT)(VOLTS/PERCENT)

R.RBIAS2.000E+043.274E-046.548E-02

R_RCIl.(X)0E+04-2.477E-05-2.477E-03

R_RC21.000E+04-6.300E-04-6.300E-02

R_RS21.000E+034.398E-044.398E-03

R_RS11.000E+03-4.394E-04-4.394E-03

V_V21.200E+017.190E-018.629E-02

V_V3-1.200E+013.577E-01-4.293E-02

V_V10.000E+001.013E+020.000E+00

Q_Qi

RBL000E+01-1.92OE-O3-I.920E-04

RC1.000E+(X)-1.006E-04-l.(X)6E-06

RE0.000E+000.000E+000.000E+00

BF2.559E+02-5.499E-05-1.407E-04

ISEI.434E-146.887E+I19.876E-05

BR6.092E+004.093E-142.494E-15

ISC().()(X)E+()0O.()()OE+OO0.000E+00

IS1.434E-144.498E+146.450E-02

NE1.307E+00-L452E-01-1.898E-03

NC2.000E+000.000E+000.000E+00

直流傳輸特性分析結(jié)果

****SMALL-SIGNALCHARACTERISTICS

V(OUT2)/V_V1=1.013E+02

INPUTRESISTANCEATV_V1=1.534E+04

OUTPUTRESISTANCEATV(OUT2)=9.617E+03

7、設(shè)置和運(yùn)行MonteCarlo/Worst-Case

點(diǎn)擊或PSpice>EditSimulationprofile調(diào)出SimulationSetting

對(duì)話框,在Analysistype中選擇TimeDomain(Transient),在

Options中選中MonteCarlo/Worst-Case?如下所示：

MonteCarlo:選擇進(jìn)行蒙托卡諾分析

Worst-Case/Sensitive:最壞情況分析

Outputvariable?選擇分析的輸出節(jié)點(diǎn)

MonteCarlooptions:蒙托卡諾分析的參數(shù)選項(xiàng)

Numberof:分析采樣的次數(shù)

Use:使用的器件偏差分布情況（正態(tài)分布、均勻分布或自定義）

Randomnumber*蒙托卡諾分析的隨機(jī)種子值

Savedata:保存資料的方式

Worst-Case/Sensitivityoptions:最壞情況分析的參數(shù)選項(xiàng)

Varydevicesthat?分析的偏差對(duì)象

Limitdevicesto:起作用的偏差器件對(duì)象

Savedatafromeachsensitivity:是否將每次靈敏度分析的

結(jié)果保存入.OUT輸出檔

Moresetting:點(diǎn)擊MoreSetting按鈕，將彈出如下又寸話框

YMax:求出每個(gè)波形與額定運(yùn)行值的最大差值

Max:求出每個(gè)波形的最大值

Min:求出每個(gè)波形的最小值

Rise_edge:找出第一次超出域值的波形

FaiLedge:找出第一次低于域值的波形

Threshold:設(shè)置域值

Evaluateonlywhenthesweepvariableisin:定義參數(shù)允

許的變化圍

Worst-Casedirection:設(shè)定最壞情況分析的趨向

Listmodelparametervaluesintheoutputfile?是否在輸

出文件里列出模型參數(shù)的值

注意:

運(yùn)行蒙托卡諾分析的前提條件是必須有元器件含有偏差屬性關(guān)

于器件參數(shù)偏差的設(shè)置方法，請(qǐng)閱讀以下說明：

為了適應(yīng)統(tǒng)計(jì)分析中模型參數(shù)要在一定圍變化的要求，PSpice中專門提

供了統(tǒng)計(jì)分析用的元器件符號(hào)庫，其名稱為BREAKOUT。庫中每種無源元器件

符號(hào)名為關(guān)鍵詞母后加BREAK小電阻噸容和電感符號(hào)的名稱分別為RBREAK、

CBREAK和LBREAK。對(duì)半導(dǎo)體有源器件，為了遴一步區(qū)分其不同類別，在BREAK

后還可再加一些字符。例如雙極晶體管符號(hào)名又分為代表橫向PNP(LPNP)的

QBREAKL，代表NPN晶體管的QBREAKN等，代表PNP管的QBREAKP等。進(jìn)行統(tǒng)

計(jì)分析時(shí),要考慮其參數(shù)變化的那些元器件必須改用BREAKOUT庫中的符號(hào)。

對(duì)這些元器件符號(hào)，再在其模型參數(shù)的設(shè)置中，在需要考慮參數(shù)變化的那些

模型參數(shù)常規(guī)設(shè)置項(xiàng)“參數(shù)名=參數(shù)值”的后面，添加下面介紹的設(shè)置，具

體描述該參數(shù)的變化。

由于一個(gè)電路中可能有多個(gè)元器件共享一個(gè)模型，如果在MC分析中每次

分析時(shí)的F速機(jī)抽樣方式是這幾個(gè)元器件值按同一個(gè)分布規(guī)律變化一樣的值，

則用關(guān)鍵詞LOT表示。如果這幾個(gè)元器件值各自獨(dú)立變化，則用關(guān)鍵詞DEV

表示。每次分析中的抽樣是按照隨■機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行的。PSpice

對(duì)LOT和DEV兩種發(fā)生器均提供有10個(gè)編號(hào)的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，用0,…，9表

示。如果希望同一個(gè)模型中的幾個(gè)模型參數(shù)甚至不同模型間的模型參數(shù)按同

一組隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)抽樣，只需要在這幾個(gè)模型參數(shù)的設(shè)置中，在LOT

或DEV后面緊跟同一個(gè)編號(hào)的lot#，其中l(wèi)ot#為0,…，9中的某一數(shù)字，在

lot#前需加斜杠符號(hào)7"。如果在模型參數(shù)的設(shè)置中未采用lot#,則表示該參

數(shù)按單獨(dú)一個(gè)發(fā)生器產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)變化。

模型參數(shù)的變化模式設(shè)置應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定。如果設(shè)計(jì)的電路要用印

刷電路板（PCB）裝配，則不同PCB采用的元器件參數(shù)將獨(dú)立I噎機(jī)變化，因此

應(yīng)選用DEV。但是如果設(shè)計(jì)的電路用于集成電路生產(chǎn)，由于工藝條件的變化，

將會(huì)使一批芯片上的元器件參數(shù)有一種同時(shí)增大或減小的趨勢(shì)，這就應(yīng)該用

LOT表示。但在集成電珞生產(chǎn)中，同一芯片上不同管芯之間的參數(shù)又存在I通機(jī)

起伏，這就需要用DEV表示。這就是說，對(duì)用于集成電路生產(chǎn)的電路設(shè)計(jì)迸

行MC分析時(shí)，對(duì)要考慮其變化的參數(shù)，應(yīng)同時(shí)采用LOT和DEV兩種變化模式。

為了反映實(shí)際生產(chǎn)中元器件參數(shù)的分布變化情況，PSpice提供了正態(tài)分

布（又稱高斯分布）和均勻分布兩種分布函數(shù)，供用戶選用。在設(shè)置時(shí)，應(yīng)

在參數(shù)變化模式設(shè)置的后面緊跟代表選用分布規(guī)律的關(guān)鍵詞GAUSS（若選用正

態(tài)分布）或UNIFORM（若選用均勻分布）。在關(guān)鍵詞前應(yīng)加有斜杠符號(hào)“/”。

根據(jù)上述分析，在MC分析中描述元器件參數(shù)統(tǒng)計(jì)變化是在需考慮其參數(shù)

值變化的“參數(shù)名=參數(shù)值”后面加上變化規(guī)律描述，其一般格式為：

參數(shù)名=參數(shù)值[DEV[lot#][/分布規(guī)律名]＜變化值＞[%]]

+[LOT[/lot#][/分布規(guī)律名]＜變化值＞[%]]

其中“參數(shù)名”即為要考慮其參數(shù)變化的模型參數(shù)名稱?！皡?shù)值”為該

模型參數(shù)的中心值，或標(biāo)稱值。上述格式中用方括號(hào)括起來的表示并非一定

要給出。DEV、LOT為關(guān)鍵詞，表示參數(shù)變化模式。lot#可取0，…，9，分布

規(guī)律名可以是GAUSS，UNIFORM或用戶定義的分布函數(shù)名。注意這兩項(xiàng)賦值前

面的斜杠符號(hào)不可少?且斜杠號(hào)前后均不應(yīng)留空格。

下面幾個(gè)實(shí)例都是符合規(guī)定格式的正確表示。

IS=lE-9DEV0.5%LOT10%

C=1DEV5%

R=1DEV/4/GAUSS1%LOT/UNIFORM5%TCl=0.02TC2=0.005

伊J:以下圖為例：

D

o

—

把前面電路中的電阻RS1替換為breakout庫中的電阻Rbreak，

并選中該器件，點(diǎn)擊Edit>PspiceModel,調(diào)出如下對(duì)話框：

把容按圖修改，然后存盤并退出即可。

蒙托卡諾分析的輸出節(jié)點(diǎn)設(shè)為V(out2)，采樣次數(shù)為20，保存

所有資料，參數(shù)分布為平均分布，陵機(jī)種子值采用默認(rèn)值。

瞬態(tài)分析的終止時(shí)間設(shè)為1US°

分析結(jié)果如下：

上圖波形顯示出電路輸出V(out2)在電阻R1阻值在DEV偏差為

10%、LOT偏差為20%的均勻分布狀態(tài)下僮機(jī)采樣20次的分析結(jié)果。

8、設(shè)置和運(yùn)行參數(shù)分析(ParametricSweep)

PSpice>EditSimulationprofile，調(diào)出SimulationSetting

對(duì)話框，在Analysistype中選擇TimeDomain(Transient),在

Options中選中ParametricSweep,如下所示：

參數(shù)分析的設(shè)置方法與DCSweep的設(shè)置方法完全一樣，只是在

DCSweep時(shí)，把電路中的電感短路、電容開路。

伊|:以下圖為例，下圖是一個(gè)簡(jiǎn)單的RLC濾波器，將分析在

輸入階躍信號(hào)作用下，輸出信號(hào)的上升時(shí)間以與過沖與電阻R1的關(guān)

系。

1——

T1=0S11=OA

T2=1OMSI2=OA

T3-1O.1MSG-1A>R1f

二Cl

?{R}?HI

T6=I6=1

T7=17=k

T8=18=(

AC=1a-0PAR他IETERS:

R-0.5

電路輸入源采用Source庫中的IPWL，0-10MS時(shí)沒有電流，從

10MS-10.IMS電流線性上升，直達(dá)1A，然后保持不變。

在瞬態(tài)分析下附帶對(duì)全局參數(shù)變量R進(jìn)行參數(shù)分析。瞬態(tài)分析

時(shí)間為0-20S，最大步長(zhǎng)為100MS；參數(shù)分析采用線性變化，從

0.5-1.5歐姆，增量為0.1。

完成分析參數(shù)設(shè)置后，首先按常規(guī)方法迸行仿真分析，然后在

Probe窗口中調(diào)入?yún)?shù)掃描分析的全部11批資料。用戶可選擇顯示

某一批分析資料，以查看分析結(jié)果。

例如，選擇執(zhí)行Trace/AddTrace子命令，并在Trace/AddTrace

設(shè)置框中指定顯示的信號(hào)為：I(L1)9，即顯示第9批分析中(對(duì)應(yīng)

R1=1.5。)，流過電感L1的電流。

Time

“上升時(shí)間”以與“過沖”性能分析：

選擇執(zhí)行Plot/XAxisSettings子命令，并在屏幕上顯示的x

軸設(shè)置框（見圖6-21）的ProcessingOptions子框，選中“電路性

能分析（PerformanceAnalysis）”，然后單擊0K按鈕，激活電路性

能分析過程。屏幕上出現(xiàn)電路性能分析顯示窗口，x軸成為參數(shù)掃

描分析中的變量，即電阻R。

選擇執(zhí)行Trace/Add子命令，并在屏幕上顯示的Trace/Add

Trace設(shè)置框中，確定顯示的特征值函數(shù)與自變量為：

genrise（KLl）），然后單擊0K按鈕，屏幕上顯示出上升時(shí)間與R的

關(guān)系曲線（見圖6-32）。

選擇執(zhí)行Plot/AddYAxis子命令，在電路性能分析顯示窗口再

增加一根y軸，用于顯示過沖特性。

重復(fù)上述步驟（b），確定顯示的特征值函數(shù)與自變量為

Overshoot（I（Ll）），然后單擊OK按鈕，屏幕上增加顯示過沖與R的

關(guān)系曲線，結(jié)果如下圖所示。

H□GenRise(I(L1))EOOvershoot(I(LI))

oI(Ll)(59

Time

9、溫度分析Temperature(Sweep)

點(diǎn)擊或PSpice>EditSimulationprofile，調(diào)出Simulation

Setting對(duì)話框,在Analysistype中選擇ACSweep/Noise，在

Options中選中Temperature(Sweep),如下所示：

Repeatthesimulationforeachofthetem]

Options

|274060

'GeneralSettings

Enteralistoftemperaes,separatedbyspaces.

MonteCarlo/WorstCas

Forexample,027125

ParametricSweep

QJemperatureSweep)

在指定的?系列溫度下進(jìn)行分析

SaveBiasPoint

LoadBiasPoint

確定|取消|應(yīng)用」）|幫助|

例：對(duì)下圖差動(dòng)放大電路迸行溫度分析。分析電路在27、40、

60度下的頻響情況。ACSweep的頻率從1-lGHz，倍頻采樣點(diǎn)為101。

V8D

分析結(jié)果如下：

10V-A

T

5V

OV

1.1Hzl.OKHz1.0MHz1.0GHz

口?▽V(0UT2)

Frequency

三條波形對(duì)應(yīng)于三個(gè)不同的溫度下電路對(duì)V(out2)節(jié)點(diǎn)的增益

四、初始偏置條件的設(shè)置

1.設(shè)置初始偏置條件的必要性

在實(shí)際電路中，存在有很多非線性器件以與雙穩(wěn)態(tài)或多穩(wěn)態(tài)器

件。采用常規(guī)方法計(jì)算其偏置解時(shí)往往出現(xiàn)不收斂問題，或得不到

預(yù)定的穩(wěn)定解。在電路規(guī)模較大時(shí)，這一問題更加突出。對(duì)此，Pspice

中提供了多種方法，供用戶根據(jù)自己對(duì)電路工作原理的分析，設(shè)置

電路初始偏置條件。采用這種方法給電路分析帶來下述2點(diǎn)好處。

(1)對(duì)一般非線性電路，可以幫助盡快得到直流偏置解。這樣不

但可防止可能出現(xiàn)的電路不收斂或很難收斂的問題，而且也可以節(jié)

省大量的計(jì)算時(shí)間。

(2)對(duì)雙穩(wěn)或穩(wěn)態(tài)電路，例如觸發(fā)器，通過設(shè)置電路初始偏置條

件，可以使電路呈現(xiàn)選定的穩(wěn)定狀態(tài)。

2.設(shè)置初始偏置條件的方法

Pspice提供了4種方法，用于設(shè)置初始偏置條件。按這些方法

的使用環(huán)境可將其分為兩類。

(1)在電路圖中設(shè)置初始偏置條件：在Pspice軟件包的電路圖繪

制部分，用戶可采用下述3種不同的方式，在繪制電路圖的過程中

同時(shí)設(shè)置好相應(yīng)的初始條件。

(a)采用IC符號(hào)。

(b)采用NODESET符號(hào)。

(c)設(shè)置電容和電感組件的IC屬性。

(2)在電路分析模擬過程中采用以前的直流偏置計(jì)算結(jié)果作為本

次直流偏置的初始條件。本方法涉與到直流偏置信息檔的存取問題。

本節(jié)將分別介紹這幾種方法之間的區(qū)別與其具體使用步驟。

IC符號(hào)

1.功能

IC是InitialCondition的縮寫。「二：「J」

在電路符號(hào)庫Special,sib中，IC1于L

和IC2兩個(gè)符號(hào)(見右圖)用于設(shè)置0?2

電路中不同節(jié)點(diǎn)欠的偏置條件。在電

路圖中放置IC符號(hào)的方法與放置元ic符號(hào)(例)

器件圖形符號(hào)的方法一樣。其中IC1

為單引出端符號(hào)，用于指定與該引出端相連的節(jié)點(diǎn)的偏置條件。在

電路中放置了IC1符號(hào)后，連擊該符號(hào)，從屏幕上彈出的參數(shù)設(shè)置

框中將該符號(hào)的VALUE屬性設(shè)置為該偏置條件值即可。圖4-23中的

實(shí)例表示將相應(yīng)節(jié)點(diǎn)欠的初始偏置定為3.4V。IC2是具有兩個(gè)引出

端的符號(hào)，用于指定與這兩個(gè)引出端相連的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的偏置條件。

在交流小信號(hào)AC分析(見3-6節(jié))和瞬態(tài)TRAN分析(見3-8節(jié))

需要求解偏置解的整個(gè)過程中，采用IC符號(hào)的那些節(jié)點(diǎn)，其偏置一

直保持在由IC符號(hào)指定的數(shù)值上。這就是說，IC符號(hào)實(shí)際上是指

定了相應(yīng)節(jié)點(diǎn)處的偏置解。

在Pspice運(yùn)行過程中，實(shí)際上是在連有IC符號(hào)的節(jié)點(diǎn)級(jí)附加有

一個(gè)阻為0.0002。的電壓源，電壓源值即為IC符號(hào)的設(shè)置值。

2.說明

(DIC符號(hào)設(shè)置的偏置條件在直流特性掃描分析過程中不起作

用。

(2)若某一節(jié)點(diǎn)處同時(shí)加有IC符號(hào)和下面要介紹的NODESET符

號(hào)，則以IC符號(hào)的作用優(yōu)先，即對(duì)該節(jié)點(diǎn)不考慮NODESET符號(hào)的作

用。

NODESET符號(hào)

1.功能

NODESET=3.4NODESET：5V

電路符號(hào)庫Special,sib中l(wèi)=T=l：：

NODESET1和NODESET2兩個(gè)符號(hào)

如右圖所示。其使用方法與ICNODESET1NODESET2

符號(hào)類似。但這兩類符號(hào)的作用

有根本的區(qū)別。不像IC符號(hào)那NODESET符號(hào)(例)

樣用于指定節(jié)點(diǎn)欠的直流偏置解。NODESET符號(hào)的作用只是在迭代

求解直流偏置解時(shí)，指定單個(gè)節(jié)點(diǎn)或兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的初始條件值，

即在求解直流偏置解進(jìn)行初始迭代時(shí)，這些節(jié)點(diǎn)欠的初始條件取為

NODESET符號(hào)的設(shè)置值，以幫助收斂。

2.說明

(DNODESET符號(hào)設(shè)置值將作為AC交流小信號(hào)分析和TRAN瞬態(tài)

分析求解直流偏置解迭代過程的初始條件。對(duì)DC掃描分析，只是在

掃描過程的第一步求解直流解時(shí)，以NODESET設(shè)置值作為迭代求解

的初始條件。從DC直流分析的第二步掃描開始，迸行迭代求解時(shí)

NODESET的設(shè)置值將不再起作用。

(2)由于NODESET符號(hào)只用于設(shè)置直流迭代求解時(shí)的初始條件，

而IC符號(hào)設(shè)置的是節(jié)點(diǎn)欠的直流偏置解，因此當(dāng)某一節(jié)點(diǎn)同時(shí)連有

這兩類符號(hào)時(shí)，以IC符號(hào)的設(shè)置值為準(zhǔn),NODESET對(duì)該節(jié)點(diǎn)的設(shè)置

不起作用。

電容、電感初始解的設(shè)置

電容和電感組件有一項(xiàng)名為IC的屬性設(shè)置，用于設(shè)置電容和電

感組件兩端的初始條件。這些設(shè)置在所有的直流偏置求解計(jì)算過程

中均起作用。但是在TRAN瞬態(tài)分析中，如果選中了參數(shù)“Skip

initialtransientsolution"，則瞬態(tài)分析前將不求解直流偏置工

作點(diǎn)。設(shè)置有IC屬性的元器件將以其IC屬性設(shè)置值作為偏置解，

其它元器件的初始電壓或電流值取為0。

對(duì)電容，IC屬性的設(shè)置相當(dāng)于在求解時(shí)與電容并聯(lián)一個(gè)串聯(lián)電

阻為0.002。的電壓源。對(duì)電感，相當(dāng)于與電感串聯(lián)一個(gè)恒流源，而

與恒流源并聯(lián)一個(gè)IGQ的電阻。

五、Pspice中的任選項(xiàng)設(shè)置(OPTIONS)

1.作用

為了克服電路模擬中可能出現(xiàn)的不收斂問題，同時(shí)兼顧電路分析

的精度和耗用的計(jì)算器時(shí)間，并能控制模擬結(jié)果輸出的容和格式，

Pspice軟件提供了眾多的任選項(xiàng)供用戶選擇設(shè)置。根據(jù)設(shè)置容的不

同，可將這些任選項(xiàng)分為兩類。一類屬于選中型任選項(xiàng)，用戶只需

選中該任選項(xiàng)，即可使其在仿真分析中起作用，無需賦給具體數(shù)值。

另一類為賦值型任選項(xiàng)，對(duì)這類任選項(xiàng)，系統(tǒng)均提供有定值。

2.任選項(xiàng)的設(shè)置方法

點(diǎn)擊或PSpice>EditSimulationprofile,調(diào)出Simulation

Setting對(duì)話框，選中Options,窗口彈出如下對(duì)話框：

SimulationSettings-t2囚

GeneralAnalysisIncludeFilesLibrariesStimulus

Options|DataCollection]ProbeWindow

(.OPTION：

Category

：AnalRelativeaccuracyofV,s