PSPICE仿真.docx
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PSPICE仿真
PSPICE仿真
电路可以包含下面的元件：
●Independentanddependentvoltageandcurrentsources独立和非独立的电压、电流源
●Resistors电阻
●Capacitors电容
●Inductors电感
●Mutualinductors互感器
●Transmissionlines传输线
●Operationalamplifiers运算放大器
●Switches开关
●Diodes二极管
●Bipolartransistors双极型晶体管
●MOStransistors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
●Digitalgates数字门
●其他元件（见用户手册）。
新建PSpice仿真
新建项目
如图1所示，打开OrCADCaptureCISLiteEdition，创建新项目：
File>New>project。
选择AnalogorMixed-AD模拟或混合-AD选项。
图1
放置元器件并连接
使用Place>Part命令放置元件。
Spice库的路径在Capture\Library\Pspice下。
常用的Library有下面几个：
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、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。
如：
Vdc（直流电压），Idc（直流电流），Vac（交流电压），Iac（交流电流），Vsin（正弦电压），Vexp（指数电压），脉冲，分段线性等等。
Eval：
提供二极管（D），双极型晶体管（Q），MOS晶体管，结型场效应晶体管（J），真实运算放大器，如：
u714，开关（SW_tClose，SW_tOpen），各种数字门和元件。
Abm：
包含应用于信号的数字运算符选择，例如：
乘法（MULT），求和（SUM），平方根（SWRT），拉普拉斯（LAPLACE），反正切（ARCTAN）等。
Special：
包含多种其他元件，像参数，节点组，等。
PSpiceA/D支持的元器件类别及其字母代号：
字母代号
元器件类别
字母代号
元器件类别
B
GaAs场效应管
N
数字输入
C
电容
O
数字输出
D
二极管
Q
双极晶体管
E
受电压控制的电压源
R
电阻
F
受电流控制的电流源
S
电压控制开关
G
受电压控制的电流源
T
传输线
H
受电流控制的电压源
U
数字电路单元
I
独立电流源
USTIM
数字电路激励信号源
J
结型场效应管（JFET）
V
独立电压源
K
互感（磁芯），传输线耦合
W
电流控制开关
L
互感
X
单元子电路调用
M
MOS场效应管（MOSFET）
Z
绝缘栅双极晶体管（IGBT）
放置好所有的元器件后，需要添加GND图标，放置Ground地端子，并给它命名为0。
不要忘记改变名字为0，否则PSpice将给出错误或“FloatingNode”，原因是PSpice需要一个地端子作为参考点，其名字和节点号必须是0。
如图2所示：
图2
完成的原理图如图3所示：
图3LTC555定时器电路
生成网表
用PSpice>CreateNetlist菜单命令生成网表。
在项目ProjectManager管理窗口，双击Output/文件可以查看网表，如图4所示：
图4
指定分析和仿真类型
PSpice允许做直流偏置，直流扫描，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等功能，详情见表1所示：
表1PSpice的模拟分析功能
基本特性分析
直流特性
（1）直流工作点（BiasPointDetail）
（2）直流特性扫描（DCSweep）
（3）直流传输特性（TF：
TransferFunction）
（4）直流灵敏度（DCSensitivity）
交流特性
（1）交流小信号频率特性（ACSweep）
（2）噪声特性（Noise）
瞬态特性
（1）瞬态响应（TransientAnalysis）
（2）傅里叶分析（FourierAnalysis）
参数扫描
（3）温度特性（TemperatureAnalysis）
（4）参数扫描（ParametricAnalysis）
统计分析
（5）蒙托卡诺分析（MC：
MonteCarlo）
（6）最坏情况分析（WC：
WorstCase）
逻辑模拟
（7）逻辑模拟（DigitalSimulation）
（8）数/模混合模拟（MixedA/DSimulation）
（9）最坏情况时序分析（Worst-casetimingAnalysis）
SimulationProfile设置：
（1）执行PSpice>NewSimulationProfile命令。
（2）给SimulationProfile确定一个名称
（3）设置SimulationProfile参数。
图3的SimulationProfile设置如图5所示：
图5SimulationSettings设置
Analysistype选择TimeDomain（Transient）时域瞬态响应。
Options选项里，GeneralSettings的Runtotime为仿真时间，填写100ms，Maxmumstepsize为1us的步进。
同时选择了ParametricSweep选项，及参数扫描分析，详细介绍见参量扫描。
开始仿真
执行PSpice>Run命令，启动仿真进程，或者直接点击快捷方式图如图6所示。
图6
仿真会自动调用Probe模块，并显示仿真结果。
我们需要选择波形中需要显示的信号。
有两种方式：
在原理图中添加观测点或者在Probe的Trace>AddTrace来添加需要显示的信号。
本例使用的第一种方式，如图7所示
图7
仿真波形如图8所示。
图8仿真波形
使用参数扫描功能后，可以比较不同参数对输出结果的影响。
如图9所示为RX1取值对输出信号周期和占空比的影响。
可以很清楚的看到输出信号周期的变化。
图9参数扫描结果
参量扫描
需要查看电路中电阻或者电容等参数对输出结果的影响，参量扫描可以非常直观的做出显示。
步骤为：
1、添加参量元件。
1）修改需要变化的器件Value值为{RX2}（RX2为自定义的标号）
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PropertyEditor属性编辑窗口。
点击NewColumn按钮并输入PropertyName属性名称RX2，不带花括号。
4）将新创建的RX2列，设置该元件的初始值5K，如图10所示。
图10PARAM元件的PropertyEditor窗口
5）选择RX2列，右键选择DISPLAY按钮，选择NameandValue。
点击OK。
6）在关闭PropertyEditor窗口前，点击APPLY按钮。
7）保存设计。
2、为产量分析创建仿真配置文件。
1）在SimulationSettings中选择Analysis标签。
2）对Analysistype分析类型选择Transient瞬态（或者想要做的分析类型）。
并输入开始和结束时间。
如图5所示。
3）在Options选项里，选择ParametricSweep参量扫描。
图11ParametricSweep参数设置
4）对于扫描变量，选择全局参数Globalparameter，并输入RX1。
在Sweeptype中给出StartValue起始值、EndValue结束值和Increment增量。
对于这些值本例中分别使用4K、20K和4K。
5）点击OK设置完成。
3、运行PSpice并显示波形。
1）运行PSpice。
2）当仿真结束时，Probe探针窗口会被打开并且弹出AvailbaleSections窗口，来选择需要显示输出的仿真结果，本例选择第一和最后一个，如图12所示。
图12AvailableSections窗口
3）仿真波形如图13所示，显示不同阻值对定时器震荡电路周期和占空比的影响。
图13仿真波形
Pspice模型相关
PSpice模型选择
在选择PSpice模型时，在模型图框的右下角显示
，表示为PSpice模型库，否则不能使用，如图14所示。
图14选择PSpice模型
查看PSpice模型
当需要查看PSpice模型时，右键需要查看的模型，选择EditPSpiceModel，如图15所示。
图15查看PSpice模型
会打开PSpiceModelEditor，如图16所示
图16PSpiceModelEditor
可以从PSpiceModelEditor中看到，.model以下的内容就是元件的模型参数，如果.model后没有内容说明没有参数，是不能使用的。
PSpice模型的建立
PSpice库中已有极多模型可用，没有必要自建模型，如果遇到库中没有的器件模型，可以到生产该器件上公司网站上下载，一般大型公司都会提供。
如果一定要自建模型，可以用PSpice中的模型编辑软件实现（“ModelEditor”），一般可以用已有的模型作一些修改实现。
PSpice提供两种方式来建立模型。
1、PSpice提供ModelEditor建立元件的Model，从元件供应商那边拿到该元件的Datasheet，透过描点的方式就可以简单的建立元件的仿真模型，来做电路的模仿真。
2、从网上下载的元件PSPICE模型，我们利用PSpiceModelEditor将该模型导入并建立用于仿真的元件模型。
其中，第一个方式适用于Pspice提供的十多种元件（二极管、三极管、磁心、IGBT、JFET、运算放大器、达灵顿管、MOSFET、VR、比较器、参考源等器件），
具体方法如下面介绍所示：
1、打开ModelEditor，选择Model>New，打开图17所示的对话框。
图17
2、填写ModelName，选择Model类型。
如图18所示。
图18
3、出现图19对话框，出现ModelList（图中左）、特性曲线表及曲线图（图中右）及ModelParameter（图中右）。
图19
ModelList
特性曲线表及特性曲线图
ModelParameter
按特性曲线图，描点並输入到下面表中
下面会出现用数值分析法，邦您计算出符合描点设定的参数值
另存为*.lib
用文本编辑器打开刚才保存的文件，即可看到该元件的模型参数
从网上下载的元件PSPICE模型，我们利用PSpiceModelEditor将该模型导入并建立用于仿真的元件模型。
下面用BJTModel作个说明。
Bipolartransistorformat
Generalform
Q
+[substratenode][areavalue]
Examples
Q114213PNPNOM
Q1315301NPNSTRONG1.5
Q7VC512[SUB]LATPNP
Modelform
.MODELNPN[modelparameters]
.MODELPNP[modelparameters]
.MODELLPNP[modelparameters]
按上面的格式，修改成ORCAD-PSpice可以读取的格式，并保存为*.lib。
打开ModelEditor，并读取上面保存的文件
简单的利用ModelEditor来建立元件的外型
设定好模型的文件路径及建立的元件符号外型的路径
转换完后出现错误或是警告信息
在Capture里就可以看到该元件的符号外形
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