PSpice学习与使用心得.docx

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PSpice学习

一、基本概念

1、AD与AA

AD（analogdigital）是模拟与数字仿真，AA（advancedanalog）是先进模拟仿真。

AD可以独立进行仿真，AA需要依托于AD仿真。

二、AD

1、基本操作和操作窗口

（1）OrCAD窗口

1）探针

电压探针：

电流探针：

差分对探针：

功率探针：

全局偏置点电压显示：

全局偏置点电流显示：

全局偏置点功率显示：

ACSweep专用的其他探针：

PSpiceàMarkersàAdvanced，可以看到

波特图用：

dB（幅频）探针（dBmagnitudeofvoltage;dBMagnitudeofVoltage），相位（相频）探针（PhaseofVoltage;PhaseofCurrent）

高速仿真：

延迟探针（GroupDelayofVoltage）

实部电压电流：

RealPartofVoltage\Current

虚部电压电流：

ImaginaryPartofVoltage\Current（个人感觉是j方向，也就是超前90度方向分量）

自定义探针：

可以设置具有特定测试功能（函数可以人为设定）的探针，见第11节（或者搜：

自定义探针）

2）仿真设置

新建仿真配置：

编辑仿真配置：

，可选择瞬态时域、静态工作点、DC或者AC扫描及详细设置。

仿真start：

查看仿真结果：

（2）PSpiceAD界面

1）.out输出文件

仿真结束后可点击查看.out文件。

（3）PSpiceprofile菜单

1）General选项卡

General选项卡中显示输入输出文件路径。

2）Analysis选项卡

Analysis选项卡包括仿真参数分析的详细设置。

3）ConfigurationFiles选项卡

ConfigurationFiles中有Category栏，分为Stimulus、Library和Include，Stimulus是指波形编辑器编辑好的波形文件可以复用。

Library用于配置用户自定义的仿真库文件路径。

Include用于存放头文件。

Stimulus使用方法：

点击PlaceàPlacePartà在Libraries中找到SOURCSTM库，从中选择激励源放入原理图中，右键该激励源àEditPSpiceModel

弹出对话框中输入函数类型

设置好并保存之后，在ConfigurationFiles中就可以看到该文件已经存在了工程中，若想在今后的工程中复用，可以点击Setasglobal。

Library和Include的复用方法也相同，设置好之后，点击Addasglobal即可。

4）Option选项卡

RelativeaccuracyofV’sandI’s：

电压和电流的相对精度

Bestaccuracyofvoltage：

最高电压精度

Bestaccuracyofcurrents：

最高电流精度

Bestaccuracyofcharge：

最高电荷量精度

Minimumconductanceforanybranch：

最小电导

迭代次数限制（这里只要设置使能下面的AutoConverge/verge即可）：

DCand‘blind’iterationlimit：

Transienttimepointiterationlimit：

Trancienttimepointiterationlimit：

5）DataCollection选项卡

数据采集分四大类：

电压、电流、功率、数字、噪声

每类都可以选择：

所有all、除子电路外所有allbutinternalsubcircuits、Atmarkersonly探针处、无None。

6）Probewindow

共3个可勾选选项。

Displayprobewindowwhenprofileisopened：

打开Profile窗口时就打开示波器，没什么用，基本不会勾选这个。

DisplayProbewindow：

一般选择在仿真完成后打开示波器aftersimulationhascompleted.

Show：

选择第一个---所有探针Allmarkersonopenschematics或者上一次设置Lastplot

None：

自行设置。

基本不用这个。

2、Biaspointanalysis（静态工作点分析）

（1）新建工程

打开OrCADCaptureCISàFileàNewprojectà设置好路径及工程名称，点击OKà随后选择OrCAD自带示例工程BJT_Amplifiers.opjà随后弹出的窗口中选择PSpiceAD，点击OKà

（2）偏置点仿真

点击à弹出如下对话框，Analysis栏选择BiasPoint，OutputFileOption选择第一个à随后点击进行仿真。

所得静态工作点仿真结果在下图中显示。

（3）敏感度分析和小信号直流增益分析

1）设置方法

点击à选择BiasPointà勾选PerformSensitivityanalysis（SENS），输出变量Outputvariable：

输入V（Vout）；Calculatesmall-signalDCgain（.TF）栏，FromInputsourcename:

V1，ToOutputvariable：

V（Vout）。

2）输出结果

点击仿真，仿真结果在PspiceA/D窗口中，点击查看.out文件。

下面对.out文件进行简单说明。

第一部分：

网络连接方式

****INCLUDINGBJT_A****

*sourceAD_BIAS

Q_Q1VOUTN001900Q40237

V_VbiasN00113002.5Vdc

R_R1N00089N001901kTC=0,0

R_R2N00424VOUT50TC=0,0

V_VccN00424015Vdc

V_V1N00089N001130

+SIN01.52k000

Q_Q2N03543N03347VOUT1Q40237

R_R3N03379N033471kTC=0,0

V_V2N03379N03407

+SIN01.52k000

V_Vbias1N0340702.5Vdc

R_R4VOUT105kTC=0,0

V_Vcc1N03543015Vdc

V_V3N1076000

+SIN00.152k000

V_Vcc2N10836015Vdc

Q_Q3VOUT2N10942N10902Q40237

R_R6N10836VOUT25kTC=0,0

R_R7N10902N1076001kTC=0,0

R_R5N10970N10942100TC=0,0

V_Vbias2N1097001Vdc

****RESUMINGTransient.cir****

.END

第二部分：

三极管模型参数

****BJTMODELPARAMETERS

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

Q40237

NPN

LEVEL1

IS100.000000E-18

BF100

NF1

VAF100

IKF.0224

ISE69.280000E-18

NE1.186

BR1

NR1

ISS0

RB10

RE0

RC4

CJE939.800000E-15

VJE.75

MJE.3453

CJC893.100000E-15

VJC.75

MJC.3017

XCJC1

CJS0

VJS.75

TF141.200000E-12

XTF30

VTF10

ITF.27

TR1.574000E-09

XTB1.5

KF0

AF1

CN2.42

D.87

第三部分：

各节点电压、电源电流及总功耗

****SMALLSIGNALBIASSOLUTIONTEMPERATURE=27.000DEGC

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

NODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGE

（VOUT）12.6410（VOUT1）1.7505（VOUT2）13.7050（N00089）2.5000

（N00190）.9143（N00424）15.0000（N03347）2.4945（N03379）2.5000

（N03407）2.5000（N03543）15.0000（N10836）15.0000（N10902）.2631

（N10942）.9996（N10970）1.0000（N001130）2.5000

（N107600）0.0000

VOLTAGESOURCECURRENTS

NAMECURRENT

V_Vbias-1.586E-03

V_Vcc-4.718E-02

V_V1-1.586E-03

V_V2-5.469E-06

V_Vbias1-5.469E-06

V_Vcc1-3.446E-04

V_V32.631E-04

V_Vcc2-2.589E-04

V_Vbias2-4.170E-06

TOTALPOWERDISSIPATION7.21E-01WATTS

第四部分：

三极管工作点参数

****OPERATINGPOINTINFORMATIONTEMPERATURE=27.000DEGC

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

****BIPOLARJUNCTIONTRANSISTORS

NAMEQ_Q1Q_Q2Q_Q3

MODELQ40237Q40237Q40237

IB1.59E-035.47E-064.17E-06

IC4.72E-023.45E-042.59E-04

VBE9.14E-017.44E-017.36E-01

VBC-1.17E+01-1.25E+01-1.27E+01

VCE1.26E+011.33E+011.34E+01

BETADC2.98E+016.30E+016.21E+01

GM1.10E+001.31E-029.91E-03

RPI1.69E+015.07E+036.67E+03

RX1.00E+011.00E+011.00E+01

RO2.36E+033.26E+054.35E+05

CBE8.23E-103.46E-122.99E-12

CBC3.84E-133.75E-133.74E-13

CJS0.00E+000.00E+000.00E+00

BETAAC1.87E+016.67E+016.60E+01

CBX/CBX20.00E+000.00E+000.00E+00

FT/FT22.13E+085.46E+084.69E+08

第五部分：

小信号传输特性，包括输入、输出阻抗及输出与输入电压的传输特性（有疑问的是，直接代入输出电压值和输入电压值不等于下述结果）。

输入阻抗比输入电阻1k略大，输出阻抗比集电极电阻50Ω略小。

****SMALL-SIGNALCHARACTERISTICS

V（VOUT）/V_V1=-8.881E-01

INPUTRESISTANCEATV_V1=1.027E+03

OUTPUTRESISTANCEATV（VOUT）=4.897E+01

第六部分：

敏感度分析。

观察的是共发射极放大电路，所以与另外两个电路（共基、共极）中元件没有关系（在下表中相应的体现是敏感度为0）。

****DCSENSITIVITYANALYSISTEMPERATURE=27.000DEGC

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

DCSENSITIVITIESOFOUTPUTV（VOUT）

ELEMENTELEMENTELEMENTNORMALIZED

NAMEVALUESENSITIVITYSENSITIVITY

（VOLTS/UNIT）（VOLTS/PERCENT）

R_R11.000E+031.408E-031.408E-02

R_R25.000E+01-4.620E-02-2.310E-02

R_R31.000E+030.000E+000.000E+00

R_R45.000E+030.000E+000.000E+00

R_R65.000E+030.000E+000.000E+00

R_R71.000E+030.000E+000.000E+00

R_R51.000E+020.000E+000.000E+00

V_Vbias2.500E+00-8.881E-01-2.220E-02

V_Vcc1.500E+019.793E-011.469E-01

V_V10.000E+00-8.881E-010.000E+00

V_V20.000E+000.000E+000.000E+00

V_Vbias12.500E+000.000E+000.000E+00

V_Vcc11.500E+010.000E+000.000E+00

V_V30.000E+000.000E+000.000E+00

V_Vcc21.500E+010.000E+000.000E+00

V_Vbias21.000E+000.000E+000.000E+00

Q_Q1

RB1.000E+011.408E-031.408E-04

RC4.000E+009.754E-043.901E-05

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

BF1.000E+02-1.096E-02-1.096E-02

ISE6.928E-174.716E+153.267E-03

BR1.000E+009.459E-149.459E-16

ISC0.000E+000.000E+000.000E+00

IS1.000E-16-2.990E+15-2.990E-03

NE1.186E+00-8.069E+00-9.570E-02

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

IKF2.240E-02-4.070E+01-9.117E-03

IKR0.000E+000.000E+000.000E+00

VAF1.000E+022.389E-032.389E-03

VAR0.000E+000.000E+000.000E+00

Q_Q2

RB1.000E+010.000E+000.000E+00

RC4.000E+000.000E+000.000E+00

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

BF1.000E+020.000E+000.000E+00

ISE6.928E-170.000E+000.000E+00

BR1.000E+000.000E+000.000E+00

ISC0.000E+000.000E+000.000E+00

IS1.000E-160.000E+000.000E+00

NE1.186E+000.000E+000.000E+00

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