OrCADPSpice简明教程讲义.pdf

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1、PSPICE简明教程宾西法尼亚大学电气与系统工程系University of PennsylvaniaDepartment of Electrical and Systems Engineering编译：陈拓2009年8月4日原文作者：Jan Van der Spiegel,2006 jan at seas.upenn.eduUpdated March 19,2006目录1.介绍2.带 OrCAD Capture 的 Pspice 用法2.1 第一步：在 Capture中创建电路2.2 第二步：指定分析和仿真类型偏置或直流分析(BIAS or DC analysis)直流扫描仿真(DC Swe

2、ep simulation)2.3 第三步：显示仿真结果2.4 其他分析类型：2.4.1 瞬态分析(TransientAnalysis)2.4.2 交流扫描分析(AC Sweep Analysis)3.附加的使用Pspice电路的例子3.1 变压器电路3.2 使用理想运算放大器的滤波器交流扫描(滤波器电路)3.3 使用实际运算放大器的滤波器交流扫描(滤波器电路)3.4 整流电路(峰值检波器)和参量扫描的使用3.4.1 峰值检波器仿真(Peak Detector simulation)3.4.2 参量扫描(ParametricSweep)3.5 A M 调制信号3.6 中心抽头变压器4.添加和创

3、建库：模型和元件符号文件4.1 使用和添加厂商库4.2 从个已经存在的Pspice模型文件创建Pspice符号4.3 创建你自己的Pspice模型文件和符号元件参考书目1.介绍SPICE是一种强大的通用模拟混合模式电路仿真器，可以用于验证电路设计并且预知电路的行为，这对于集成电路特别重要，1975年 SPICE最初在加州大学伯克利分校被开发时也是基于这个原因，正如同它的名字所暗示的那样：Simulation Program for Integrated Circuits Emphasis.PSpice是一个 PC版 的 SPICE（Personal-SPICE）,可以从属于Cadence设计系

4、统公司的 OrCAD公司获得。学 生 版（功能受限）随教科书奉送。OrCAD的学生版称为PSpice ADL ite。有 关 PSpice AD L i t e 的 信 息 可 以 从 OrCAD 的 网 站 获 得：http:/ 个运算放大器。SPICE可以进行各种类型的电路分析。最重要的有：非线性直流分析：计算直流传递曲线。非线性瞬态和傅里叶分析：在大信号时计算作为时间函数的电压和电流；傅里叶分析给出频谱。线性交流分析：计算作为频率函数的输出，并产生波特图。噪声分析 参量分析 蒙特卡洛分析另外，Pspice有标准元件的模拟和数字电路库（例如：NAND,N O R,触发器，多选器,FPGA,

5、PLDs和许多数字元件）。这使得它成为一种广泛用于模拟和数字应用的有用工具。所有分析都可以在不同温度下进行。默认的温度是300K。电路可以包含下面的元件：Independent and dependent voltage and current sources 独立和非独立的电压、电流源 Resistors 电阻 Capacitors 电容 Inductors 电感 Mutual inductors 互感器 Transmission lines 传输线 Operational amplifiers 运算放大器 Switches 开关 Diodes 二极管 Bipolar transistors

6、 双极型晶体管 MOS transistors金属氧化物场效应晶体管 JFET结型场效应晶体管 MESFET金属半导体场效应晶体管 Digital gates 数字门 其他元件（见用户手册）。2.带 OrCAD Capture 的 PSpice（9.2 学生发行版）在开始仿真电路之前，你需要指定电路配置，这可以用多种方法进行。方法之一是按照元件、连接、元件的模型和分析的以文本文件输入电路描述。该文件被称为SPICE输入文2件或源文件(可参考：http:www.seas.upenn.edu/%7Eian/sDice/spice.overview.html)。另一种方法是使用原理图输入程序，例如O

7、rCAD CAPTURE,OrCAD Capture与 PSpiceLite AD在随教科书提供的同一张光盘上。OrCAD Capture CIS 版集成了具有器件信息系统(Component Infbrmation System,简称CIS)的 OrCAD Capture原理图设计应用功能。该软件的设计着重考虑了降低花在查询现有重复采用的器件上面的时间，以及减少手工登记元器件的信息内容和元器件数据库的维护。对元器件的查询是基于它们所拥有的电性能参数，通过采用OrCAD Capture CIS软件可以自动地检索相关联的器件情况。Capture是一个用法友好的程序，它允许你获取电路的原理图并且指

8、定仿真的类型。Capture不但可以产生输入文件而且可以用于PCB布局设计程序。下面的图概要说明了有关用Capture和 PSpice仿真一个电路的不同步骤。我们将通过儿个例子简要地描述这些步骤的每一步。第一步：用Capture创建电路 创建一个新的模拟，混合AD项目 放 置电路元件 连 接元件 指 定值和名字=第二步：指定仿真类型 创 建一个仿真模板 选 择分析类型：偏置，D C 扫描，晶体管,AC扫描 运行 PSpice第三步：观察结果添 加曲线到探测窗口 用光标分析波形描 运行 Pspice 保存或打印结果图 1：用 Pspice仿真电路的步骤元件的值可以用下面的度量因子指定(大小写均可

9、):T or Tera(=1E12)G or Giga(=E9)MEG or Mega(=E6)K or Kilo(=E3)M or Milli(=E-3)U or Micro(=E-6)N or Nano(=E-9)P or Pico(=E-12)F of Femto(=E-15)在 Pspice和 Hspice中都允许大写和小写字母。例如，可以下面的方法指定一个225pF的电容：225P,225p,225pF；225pFarad；225E-12；0.225N.注意：兆被写为M EG,例如一个15兆欧姆的电阻可以被指定为15MEG,15MEGohm,15meg或 15E6o小 心 M 与 M

10、 ega!如果你写15Mohm或 15M,Spice将会把它们读为15milliOhm!作为例子，我们将对下面的电路进行不同类型的仿真。3图 2：要被仿真的电路（O r C A D C a p t u r e 的屏幕快照）2.1 第一步：在C apture中创建电路2.1.1 创建新项目1.打开 OrCAD C叩ture CIS Lite Edition。2.创建一个新项目：File New Projecto3.输入项目的名字，例如Bias and DC Sweep。项目文件的扩展名为.o p j,双击项目文件可以打开项目。4.选择Analog or Mixed-AD模拟或混合AD。5.在 L

11、ocation框中输入项目路径。点击OK。6.在 Create PSpice Project 对话框打开时，选择 uCreate Blank Project一个新的页将在Project Design Manager中打开，如下所示。冷 Otcad Capture-Lite Editionfc E yew Place Mocio P$pcc Acceuores Upborn j/rdow Heb心i谢n i凰xi图回:心i n -3隘喙健|佚|刈 耳 的I3匕H a|曾I倒加I v|.11|、|wkd口 也|&Hieraiehy ill TutiFl U Design Resources3 国

12、MulaMill dxnE a SCHEMAIIC1B)PAGE1+O Design Cche口 LibcaryU OUpUs田 Q PSpice Resouicei；3XAnalog or Mccod A/D/(SCHEMATIC1:PAGE1)Add PartsAdd WiresAdd junctionAdd Off pageconnectors Add Node name0 items selected；S8fe100 Xd60 Y210图 3：O r C A D C a p t u r e 界面2.1.2.放置元件并连接它们1.在 Capture中点击原理图窗口。42.用 Place

13、Part命令放置元件或点击Place Part图标，打开如图4 的对话框。图 4：放置元件窗口 Place Part3.选择包含所需元件的库。在 P art文本框中输入元件名字的开始部分，如图中的R,元件列表将卷动到其名字包含输入字母的元件处。第 次 使 用 Capture时如果没有库可用，你必须点击Add Library添加库按钮，打开Add Library窗口将，选择需要的库。Spice库在路径CaptureLibraryPspice下。常用的Library有下面儿个：Analog：包含无源元件（R、L、C）,互感器，传输线，以及电压和电流非独立的源（电压控制的调用源E、电流控制的电流源F

14、、电压控制的电流源G 和电流控制的电压源H）。Source：给出不同类型的独立电压和电流源，例如：Vdc（直流电压），Ide（直流电流），Vac（交流电压），lac（交流电流），Vsin（正弦电压），Vexp（指数电压），脉冲，分段线性，等。先浏览一下库，看那些元件可用。Eval：提 供 二 极 管 双 极 型 晶 体 管（Q.）,MOS晶体管，结型场效应晶体管 真 实 运 算 放 大 器；如 u 7 4 1,开 关（SW_tClose,SW_tOpen）,各种数字门和元件。A b m：包含一个可以应用于信号的数学运算符选择，例如：乘 法（MULT）,求和（SUM）,平 方 根（SWRT）,拉

15、普拉斯（LAPLACE）,反 正 切（ARCTAN）,等。Special：包含多种其他元件，像参数、节点组，等。4.从库中选择电阻、电容和直流电压以及电流源。你可以用鼠标左键放置元件，用鼠标右键点击旋转元件。如果要放置相同元件的另个实例，可以再次点击鼠标左键。对某个元件完成特定的操作后按ESC键，或右击并选择End Mode。可以给电容器添加初始化条件；双击该元件将打开看起来像电子表格的Property属性窗口，在 IC列的下面输入初始化条件的值，例如，2V。对于我们的例子我们假定IC 是 0V（这是默认值）。移动元件时Snap to grid工具沏 控 制元件是否吸附到网格上。55.在放置好

16、所有的元件后，你需要点击GN D图标放置Ground地 端 子（在右边的工具栏中，见图3）。当放置地窗口打开时，选择GND/CAPSYM并且给它命名为0。不要忘记改变其名字为0，否则PSpice将给出一个错误或Floating Node。原因是 SPICE需要一个地端子作为参考节点，其名字或节点号必须是0。图 5：放置低端子对话框；地端子的名字应该是06.现在用从菜单用Place Wire命令或点击Place W ire图标连接元件。7.你可以用PLACE NET ALIAS菜单命令为网络或节点指定别名。我们将输出和输入节点命名为O u t和 I n,见图2。快捷键：I:放 大 O:缩小C:以

17、光标所指为新的窗口显示中心W:画线 On/OffP:快速放置元件R:元件旋转90N:放置网络标号J:放置节点On/OfTF:放置电源H:元件标号左右翻转V:元件标号上下翻转G:放置地B:放置总线On/OffE:放置总线端口Y:画多边形T:放置TEXTPageUp:上移,个窗口 Ctrl+PageUp:左 移 一 个窗口PageDn:下移一个窗口 Ctrl+PageDn:右移一 个 窗 口Ctrl+F:查找元件Ctrl+E:编辑元件属性Ctrl+C:复制 Ctrl+V:粘贴Ctrl+Z:撤消操作62.1.3.为元件指定值和名字1.双击电阻旁边的数字改变电阻值。你也可以改变电阻的名字。对于电容、电

18、压和电流源的操作是一样的。2.为节点指定名字（例如：Out和 In节点）。3.保存项目。2.1.4.生成网表网表用简单的格式给出所有元件的列表：Rename nodel node2 valueC_name nodex nodey value,etc.1.用 PSpice Create Netlist菜单命令产生网表。2.在项目Project Manager管理窗口（在文件窗口的左边）中双击Outputs/文件可以查看网表，如下表。-tut orial1-scheaat *source TUTORIAL1C Cl0 OUTSuf IC=0VR RIIN OUT10kR R20 OUT10kI I

19、I0 OUT DC ImAdcV_V1IN 0 20Vdc1关于元件中电流方向的注释：在元件中，例如在电阻中，正电流方向是从节点1 到节点2 的。对于水平方向的元件节点 1 是左边的引脚，对于垂直方向的元件节点1 是上面的引脚。将元件旋转180度可以交换引脚号。为了验证节点号你可以查看网表，例如：R_R2 nodel node2 10kR_R2 0 OUT 10k因为我们兴趣在从OUT输出节点到地的电流方向，我们需要旋转电阻R 2两次以使节点名相互交换，重新生成网表，查看变化：R_R2 OUT 0 10k2.2 第二步：指定分析和仿真的类型如在介绍中所提及的那样，Spice允许你做直流偏置，直

20、流扫描，傅里叶瞬态分析，交流分析，蒙特卡洛/最差情况扫描，参量扫描和温度扫描。我们将首先解释怎样在图2 的电路上做直流偏置和直流扫描。72 2 1偏置或直流分析1.打开原理图，在 PSpice菜单上选择New Simulation Profile=2.在文本框Name中输入一个描述性的名字，例如Bias。3.从 Inherit From列表中选择none并点击Create。4.当 Simulation Setting仿真设置窗口打开时，对于Analyis Type分析类型，选择BiasPoint偏置点并点击OK。5.现在你已经准备好运行仿真了：PSpice Run,6.一个状态窗口将打开，让你

21、知道是否仿真成功，如果有错，可查看仿真输出文件，或 Session Log窗 口（该窗口不能关闭）。7.为了看到直流偏置点的仿真结果，你可以打开仿真输出文件或返回原理图并点击V图 标（偏置电压显示）和 I 图 标（偏置电流显示）显示电压和电流，见图6。为了检查电流方向，你必须查看网表：电流的正方向是从节点1流到节点2（见上面有关电流方向的注释）。C1 5uf图 6：显示在原理图上的偏置分析结果2.2.2直流扫描仿真使用相同的电路进行0 和 20V之间的电压源扫描的误差估计。保持电流源恒定在1mA。1.从 Pspice菜单创建一个新的New Simulation Profile仿真配置文件；我们

22、将称它为DC Sweep,Inherit From 还是 none。2.为了分析DC Sweep；输入将被扫描的电压源的名字：V I,分别指定开始值、结束值和步距:0,20和 0.1 V,（见图7）。图 7：设置DC Sweep仿真83.运行仿真Pspice Run,PSpice将产生一个包含电路中所有电压和电流值的输出文件。2.3 第三步：显示仿真结果Pspice有一个用户友好的界面于显示仿真结果，一旦仿真结束，如图8 所示的Probe探针窗口将打开。你可以用下面两种方法添加踪迹以显示仿真结果。图 8：探针窗口1.从 TRACE菜单选择ADD TRACE并且选择你想要显示的电压和电流。在我们

23、的例子中，我们将添加V(out)和 V(in),点击OK。图 9：Add Traces添加踪迹窗口92.你也可以在原理图中用Voltage M arkers电压标记添加踪迹。从 PSpice菜单选择Markers Voltage Level(.在 Out和 In节点上放置标记。做完后，右击并选择EndMode。图 10：用 Voltage M arkers电压标记V(out)和 V(in)显示仿真结果3.返回探针窗口，波形出现了。4.你可以添加第二个Y 轴并用它显示电阻R2上的电流，就像下面图11显示的那样。从探针窗口菜单选择PlotAdd Y A x is,下一步，为 I(R2)添加踪迹。5

24、.你也可以在曲线图上用光标取Vbut和 Vin踪迹上某些点的实际值。从探针窗口菜单选择 Trace Cursor Display6.光 标 将 与 第 个踪迹相关联，作为指示，在窗口底部V(OUT)的图例被很小的虚线矩形所围。左击第一条踪迹，X 和 Y 轴的值被显示在Probe Cursor探针光标窗口中。在 Probe Cursor窗口中，左击踪迹时A 1的值变化，右击踪迹可以改变A 2的值,dif给出A1和 A 2的差。点击左、右键时拖动光标可以观察A 1或 A 2值的连续变化。图越大光标定位的精度越高。在图例上先点右击再选左键切换所关注的踪迹。7.为了将光标与第二个踪迹(用于V(IN)相

25、关联，右击窗口底部V(IN)的图例。你将看到围绕在V(IN)周围的轮廓，当你右击第二个踪迹时光标会吸到它上面。第一个和第二个光标的值以及它们之间的差值将显示在Probe探针窗口。8.双击X 和 Y 轴可以改变它们的刻度等属性。9.在添加踪迹时你可以在踪迹上进行数学计算，如图9,在 Add Trace窗口的右边所示。V VI图 11：直流扫描的结果，显示Vout,Vin和通过电阻R2的电流 光标被用于V(out)和 V(in)右击条踪迹的图例，可以改变其颜色等属性。选择一条踪迹的图例，按 Delete键，可以删除该踪迹。102.4其他的分析类型2.4.1 瞬 态 分 析（时域分析）我们将使用同样

26、的电路做瞬态分析，但在电路中添加了一个开关来控制施加在c i 上的电压和电流源，如 图 12所示。C1 5uf图 12：用于瞬态分析的电路1.如上图所示从EVAL库插入SwjCLOSE开关。双击开关TCLOSE的值，输入Value为 5 m,使得 TCLOSE=5 ms。2.设置瞬态分析：从菜单选择PSpice New Simulation Profile命令。命名为Transiento3.当仿真设置窗口打开时，选择Time Domain（Transient）时域瞬态分析。输入运行时间，我们设它为200 ms。对于Maximum Step最大步长的大小，你可以让它空着或输 入 10us,如果空

27、着波形不光滑，越小波形越光滑。4.运行Pspice。一个探针窗口将打开。5.你现在可以添加踪迹以显示结果。我们在探针窗口中用Plot Add Plot to Windew命令添加一个图表，在窗口的上面的图表中绘制通过电容C l的电流，其方向可以通过旋转电容并重新创建网表来改变；在窗口的下面的图表中绘制电容上的电压。用光标找指数曲线的时间常数（找 0.632 x 14.994V（out）max=9.48V。光标给出相对应时间约为30m s,该处的时间常数30-5=25ms（计 算 式 R1|R2-C1）,因为开关在5m s处被关闭，所以要减去5ms）。116.我们可以用一个改变结束时间的电压源代

28、替开关。如 图 1 4,我们使用SOURCE库中 的 VPULSE和 IPULSE源。输入电平（V I和 V2）,延 时（TD）,上 升（TR）和下 降（TF）时间，脉冲宽度（PW）和 周 期（PER）,这些值都在下面的图中。关于这些参数的详情和其他Spice元件的描述可以从用户指南或Spice教程中找到。http:www.seas.UDenn.edu/jan/spice/R1 10k图 14：使用脉冲电流和电压源的电路7.在做过瞬态仿真之后，其结果可以像前面我们做过的那样被显示出来。8.瞬态分析最后的例子是用一个正弦信号VSIN。电路示于图15。我们设正弦的幅度为 10V,频率为10 Hz。

29、图 15：具有正弦输入的电路9.为瞬态分析创建一个仿真配置文件Simulation Profiler,并且运行Pspice。10.对于Vout和 Vin仿真的结果见图16。图 16：正弦输入的瞬态仿真2.4.2交流扫描分析（频域分析）交流分析将使用一个正弦电压，其频率在个指定的范围内扫描。仿真计算频率所对应12的电压和电流的幅度以及相位。当输入幅度被设置为IV 时，输出电压基本上是传递函数。对比正弦瞬态分析，交流分析不是时域仿真而是电路的正弦稳态仿真。当电路包含像二极管和晶体管这样的非线性元件时，这些元件将用它们的小信号模型代替，小信号模型的参数值根据相应的偏置点计算。在第一个例子中，我们我们

30、将展示一个简单的RC滤波器，相应的电路图见图17。图 17：用于交流扫描仿真的电路1.创建一个新的项目并构造电路。2.从 Sources库选择VAC作为电压源。3.设置输入源的振幅为IV。4.创建仿真配置文件，命名为AC Sweep。在 Simulation Settings仿真设置窗口中，选择 AC Sweep/Noise。5.输入开始和结束频率和十进制刻度的点数。对于我们的例子，它们分别设置为0.1Hz,10 kHz 和 11。6.运行仿真。7.在探针窗口中为输入电压添加踪迹。除了显示输出电压的大小，我们添加第二个窗口以显示相位。在 Add Trace添加踪迹窗口中，电压可以用指定Vdb(

31、out)的方法用dB 显示(在Trace Expression框中直接输入VDB(OUT)。对于相位输入VP(OUT)。8.另一个以dB为单位显示电压和相位的可选方法是在原理图上使用标记:用PSpice Markers Advanced dBMagnitude of Voltage 和 Phase of Voltage 菜单命令,在感兴趣的节点上放置标记。9.我们在图18中使用光标找3dB的点。与时间常数25 ms(R1|R2-C1)处相应的频率是 6.37 Hz(&b=l/(2兀 R C),幅度约为-9dB。在 0.1Hz处的Vbut衰减约为-6dB或因数 2(201ogX=6dB,X=2)

32、,A l和 A 2之差约为3dB。相应的输出电压振幅值已在图 16的瞬态分析期间获得。图 18：交流扫描分析结果133.随Pspice的附加电路例子3.1 变压器电路SPICE没有理想变压器模型，理想变压器可以用互感器仿真，这 时 变 压 比M/M=sqrt(Li/L2)=n。在 PSpice中该元件被称为XFRMJJNEAR(在模拟库中)。设置耦合系数K接近或等于1 (例如K=/),并且这样选择L,让 w L 被感应器看到的等效电阻(当理想变压器次级端接一个电阻R 时，初级的等效输入电阻为/凡Rab=10+n2X500K图 3.1.1：理想变压器电路对于我们的例子，让 wL2 500 Ohm

33、或 L2 500/(60*2pi)；让 L2至少大10倍，例如L2=20H。然后L1可以从匝数比L1/L2=(N1/N2)2得到。对于匝数比10,Ll=L2xl00=2000Ht,在 PSpice Capture中该电路作为入门，见图3.1.2,结果见图3.1.3。下面的电路需要直流接地连接。这可以用添加个到地的大电阻或给初级和次级电路个公共点来实现。下面的例子说明怎样仿真一个变压器。图 3.1.2：在 PSpice Capture中作为入门的理想变压器电路创建仿真配置文件，命名为XFRM_LINEAR。在 Simulation Settings仿真设置窗口中，选择 Time Domain(T

34、ransient),Run to 设置为 60ms,Maximum step 设置为 10uso 运行仿真。图 3.1.3：图 3.1.2 电路的瞬态仿真结果143.2 使用理想运算放大器的滤波器交流扫描（滤波器电路）我们用Pspice仿真下面电路。图 3.2.1：使用理想运算放大器的有源滤波器电路我们已经对于输入和输出使用了 off-page电路端口连接器（）（从右边的工具栏点击Place ofF-page connector图标）。双击off-page连接器的名字可以改变它。如果有两个连接器（或节点）有相同的名字，这两个节点将被连接在一起（不需要画导线）。从 SOURCE库中选择VAC作为

35、电压源，设置其振幅为I V,所以输出电压将与滤波器的放大特性（或传递函数）相应。创建仿真配置文件，命名为Ideal Op-amp Filter在 Simulation Settings仿真设置窗口中，选择交流扫描，并输入开始、结束频率和每十分刻度的点数分别为0.01Hz,10 kHz和 11。下图给出了结果。左边的Y 轴给出了大小，右边的Y 轴给出了相位。光标用来找带通滤波器的3db点，相应的低高截止频率分别为0.63 Hz和 32 Hz。这些数字相对应的时间常数值在图3.2.1中给出。这些点所在的相位为-135和-224度。Frequency图 3.2.2：有源滤波器的交流扫描结果3.3 使

36、用实际运算放大器的滤波器交流扫描（滤波器电路）真实运算放大器电路如卜图所示。我们选择U741运算放大器构造滤波器。仿真结果在图 3.3.2中，在该频率范围内我们期望真实和理想运算放大器之间的差别最小。15图3.3.1：使用U 7 4 1的有源滤波器电路-100d-200d-300dHOd-i1国 VP(OUT)回!VDB(OUT)Frequency图3.3.2：使用真实运算放大器U 7 4 1的有源滤波器电路的交流扫描结果3.4 整流器电路(峰值检波器)和参量扫描的使用3 4 1:峰值检波器的仿真D1Rload500V0FF=0vX5MPL=15VFREQ=60 Hz图3.4.1：使用D 1

37、N 4 1 4 8二极管的整流器电路，负载电阻为5 0 0 O h m创建仿真配置文件，命名为R e c t i fi e r C i r c u i t。在S i m u l a t i o n S e t t i n g s仿真设置窗口中，选择T i m e D o m a i n (T r a n s i e n t),并输入开始、结束时间分别为0 s,1 0 0 m s,M a x i m u m S t e p最大步长输入l O u S o仿真结果在图3 42中给出。如光标所指示，波纹的峰峰值为7 7 7 m V。最大输出电压是1 3.997V,小 于15V的输入电压峰值。16图 3

38、.4.2：整流器电路的仿真结果3.4.2参量扫描看负载电阻的变化对输出电压和输出波纹电压的影响可以用PARAM参量元件实现。DIM D1N414BVOFFW P LFREQ=00 HzCl520uOutPARAMETERS:RI RLv3l=5D0RLval)图 3.4.3：负载电阻的参量扫描电路a.添加参量元件1）双击负载地址R 1的 值（500 Ohms）改为Rival,使用花括号。Pspice解释，波形括号之间的文本作为求值的表达式。完成后点击OK。2）添加PARAM元件到电路中，在 SPECIAL库中可以找到该元件。3）双击PARAM元件，打开Property Editor属性编辑窗口

39、。你需要添加一个新的列到该参数表中。点击New Column按钮并输入Property Name属性名称Rival（不带花括号）。4）你将注意到新列R ival已经被创建了。在 Rival的下面输入电阻的初始值：让它为5 0 0,如图3.4.4。图 3.4.4：PARAM元件的Property E ditor窗口,显示新创建的R ival列175）当你在单元各中输入值500后，再点击DISPLAY按钮，指定要显示的东西，选择 Name and Value（点击 OK。6）在关闭Property Editor窗口之前，点击APPLY按钮。7）保存设计。b.为参量分析创建仿真配置文件1）选择 PS

40、ice New Simulation Profile2）键入配置文件的名字，例如Parametrico3）在 Simulation Se出ng仿真设置窗口中，选择Analysis标签。4）对于Analysis type分析类型选择Transient瞬 态（或你想要做的分析类型；在本例中我们将做瞬态分析）。并输入开始、结束时间分别为Os 100ms,MaximumStep最大步长输入10uso5）在 Options选项下面，选 择 Parametric Sweep参量扫描，见图3.4.5。6）对于扫描变量，选择全局参数并输入Parameter name参数名：Rival。在 Sweeptype扫

41、描类型的下面给出Start value起始值、End value结束值和Increment增量，对于这些参数我们分别用250、分Ohm和 250。（见图3.4.5）。7）点击OK。图 3.4.5：参量扫描的仿真设置窗口c.运行PSpice并显示波形1）运行 PSpice。2）当仿真结束时，Probe探针窗口被打开并且弹出Available Sections窗口，选择全部并点击OK。3）添加V（OUT）为显示踪迹，多踪迹将显示，如图3 4 6。4）可以用光标确定踪迹上的指定值；还可以通过双击Y 和 X 轴来调节数轴。5）结果显示电阻越大纹波越小。183.5 AM调 制 信 号（AM调制）幅度调制

42、（AM）信号的表达式为：Van/t）-（A+/c o s（2班/）c o s（2屋 r）=A I +m c o s（2联力 c o s（2碗）其中一个正弦高频载波c o s（2始/）被一个频率为4 的正弦调制。调制频率可以是任意信号。对于本例我们假定它是一个正弦波。M 是调制指数。为了在P s p i ce中产生AM信号，我们可以使用M U L T 乘法函数，它可以从ABM库中找到。图 3.5 1显示了能够在电阻R1 上产生AM信号的电路图。图 3.5.1：产生A M 信号的电路图瞬态仿真的结果示于下图。如果还想查看仿真输出信号的傅里叶频谱。在探针窗口中点击位于顶部工具栏中的F F T 图标，

43、或使用P S P I C E F O U R I E R 菜单命令。被显示踪迹的傅里叶频谱将被显示。可以双击X轴来改变它X轴的刻度。图 3 5 3 给出了与位于5 k H z 的主峰和两个分别位于4.5 和 5.5 k H z 处的边峰相对应的傅里叶频谱，这表示调制频率是5 00H z。你可以用光标得到精确的值。图 3.5.2：上面电路的仿真波形（瞬态分析），A=1V,f=5 00 H z,f=5 k H z,m=0.5191.0 VFrequency图 3.5.3：图 3.5.2 波形的傅里叶频谱3.6.中间抽头变压器在 Pspice中没有直接用于中间抽头的变压器模型。然而，我们可以用互相偶

44、联的电感来模拟-个中间抽头的变压器。图 3 6 1 显示了电路的原理图。我们使用 个初级电感Lp和两个次级电感L sl和 Ls2串联。另外我们添加一个K-Linear元 件（在 ANALOG库中）。E *K_Linear-COUPLING=1图 3.6.1：比率为10:1的中间抽头变压器在原理图上放置好元件后给每个元件设定其值。输入电压为100V、60Hz的正弦曲线。注意我们添加了个小电阻R 1与电压源和电感串联，该电阻用来防止直流短路（没有该电阻 Spice会给出一个错误），我们设置该电阻小于等于1 Ohm。假定我们想要一个对每个次级输出的比率为10:1的降压变压器，电感的比率L sl/L

45、p和 Ls2/Lp必 须 为 1/1。2（或=sqrt（Lsl/Lp）=O.1）我们让 Lp=1000、Lsl、Ls2=10H双击K-Linear元件并且在列标题LI、L2、L 3下面输入值Lp、Lsl、Ls2。完成后点击Apply按钮并关闭属性窗口。图 3.6.2：设置 L1、L2、L320执行Pspice Create_Netlist菜单命令生成网表。为了看到列表，在 Project Manager项目管理中双击Outputs卜.的.net文件。网表看起来如卜.:*source CENTER TAP TRANSFORMER创建一个新的Simulation Profile仿真配置文件（瞬态）

46、，设置时间Run to=50ms。结果V_V1N00237 0+SIN 0V 100V 60Hz 0 0 0R_R20 V01 lkL_Lp0 N00299 1000R_R3VO2 0 lkR_R1N00237 N00299 1L_Lsl0 VO1 10Kn_KlL_LP L_Lsl+L_Ls21L_Ls2VO2 0 10见图3.6.3。注意，就像我们所期望的那样当变压比为10:1,输入电压最大为100丫时;最大输出是10V。两个输出的相位差是180。40ms60msTime0s 20ms V(VOl)V(V02)图 3.6.3：图 3.6.1 电路的输出4.添加并且创建库：模型和元件文件4.

47、1 使用和添加厂商库我们假定模型（.lib）和 Part Symbols元件符号文件（.olb）都可以从厂商获得。如果只有模型文件可以获得，请看下一节关于怎样创建元件符号。在某些情况下你可能想要添加从厂商哪里获得的包含你的设计所需的器件模型和符号库。ORCAD Pspice网站列出了许多厂商提供的模型，你可以下载这些文件。定义文件（扩展名为.lib）和符号文件（扩展名为.olb）都需要。当你在原理图中输入符号时必须先添加库,你还需要告诉仿真器文件存在，这些工作在定义Simulation Profile仿真配置文件时进行。在Simulation Setting设置设置窗口中，选 择 Librar

48、ies库标签。在 Filename文件名栏中输入新库的名字（如果厂商库在标准库的文件夹中，用全路径名或库名均可）。你可以设置库模型为全局的，这样它就可以在每张原理图中使用。或者你保持库为局部的，那库就只能在当前原理图中使用。可以从Oread的母公司Cadence公司网站下我PSpice模型库和OrCAD原理图元件库，21网址为：https:/www.cadence.eom/products/orcad/pages/downloads.aspx#starter作为例子我们下载 National Semiconductor 公司的 Library of op-amps 库 nat_semi.lib

49、 和的Op-amp Capture symbols符号库nat_semi.olb,并将库文件和符号文件复制到目录X:ProgramFilesOrcadLiteCaptureLibraryPspice 中。打开仿真配置文件，选择Libraries标签，在 Filename中输入nat_semi.lib,点击Add asGlobal按钮将它设置为全局库。见图4.1。图 4.1 ：添加库4.2从模型文件创建符号元件文件在许多情况下你可能只有器件的模型而没有在PSpice Capture中使用的符号。在这种情况下，你需要创建符号文件（Qlb）。在许多情况下模型文件包含许多有子电路的器件模型。本节说明怎

50、样用模型文件为模型文件中的器件创建相应的元件符号。模型文件是一个文本文件，可以用任何文本编辑器读取（例如，记事本）。在许多情况下现有的厂商的Spice文件使用扩展名.cir或.m od,我们假定你有这样的文件而没有元件符号。4.2.1 使 用PSpice Model Editor模型编辑器（该程序与PSpice包一起提供）a.打开PSpice Model Editor模型编辑器b.在 File菜单中选择New。22C.下一步，在 Model菜单中选择Import并找到你需要为其创建元件符号文件的模型文件.cir或.mod。我们以AD公司的运算放大器ad8009.cir为例，打开它。d.用扩展名