pspice介绍1(转载)
PSpice的主要功能及特点:
OrCAD软件的主要组成包括:OrCAD/Capture CIS、OrCAD/Layout Plus、OrCAD/Express及OrCAD/PSpice。它们分别是:电路图设计、电路板设计、可编程逻辑器件设计及模拟/数字混合电路仿真。电路原理图绘制后可直接进行仿真及设计。与同一个电路设计相关的电路原理图、仿真和设计中采用的参数设置、设计资源、生成的各种文件、分析结果等内容都由Project
Manager统一管理。
下面主要介绍OrCAD/Capture CIS和OrCAD/PSpice软件。
OrCAD/Capture CIS:
OrCAD/Capture CIS是一个功能强大的电路原理图设计软件,可生成各类模拟电路、数字电路和模/数混合电路的电路原理图外,还配备有元件信息系统CIS(Component
Information System),可以对元器件的采用实施高效的管理。
它的主要构成有设计项目管理模块(Project Manager)、电路图绘制模块(Page Editor)、元器件库(Library)、建库模块(Part
Editor)及CIS等。
1. 项目的设计:
开始设计一个新项目之前,首先要确定项目类型,本软件提供了以下四种项目类型,以此概括了本软件包所能实现的所有功能。
(1) Analog or Mixed A/D
(2) PC Board Wizard
(3) Programmable Logic Wizard
(4) Schematic
若完成电路图后进行仿真,选择(1)Analog or Mixed A/D;电路图完成后用于印制电路板的设计应选择(2)PC
Board Wizard;电路图完成后用于CPLD或FPGA设计则选择(3)Programmable
Logic Wizard;若只是单纯绘制电路图,选择(4)Schematic。
2. 器件符号库:
在绘制和编辑电路图时,所需的元器件及电路符号,需从OrCAD/Capture提供的元器件符号库中调用。元器件库文件中包括四万多种常用的元器件符号,以及元器件的特性参数模型和封装信息。元件库都放在LIBRARY子目录下,若进行仿真的电路,其元器件要从LIBRARY子目录下的PSPICE子目录下的元件库中调用。
器件库中还包括PSpice的模拟行为模型,为用户提供一个简便的方式去仿真一块尚未完成或是极复杂的子电路。用户可自行定义或使用已经建好的模拟行为元件,它运用描述电路特性的方式而不需要以真实电路来输入与仿真,可大幅精简仿真的时间和复杂度。
3.软件还提供了Part Editor模块,可以修改库文件中的图形符号或添加新的内容。用户还可以通过Internet,从指定的数据库中查寻上百万个元器件的最新信息,将需要的元器件放入电路或添加到元件库中。
4.元器件信息管理系统(CIS),不仅对元器件的使用和库存实施高效的管理,而且还具有互联网元器件助理(ICA)功能。
5.电路设计的后处理工具(Processing Tools),对设计好的电路图,对图中元器件进行自动编号、设计规则检查、输出各种统计报告及可生成四十种电连接网表文件供其它CAD软件调用。
OrCAD/PSpice:
OrCAD/PSpice是一个通用电路仿真软件,可对模拟电路、数字电路及模拟/数字混合电路进行仿真,能够显示信号波形、并对波形进行各种运算处理,可提取电路特性参数并分析与元器件参数的关系。
软件的主要构成有:
1. 原理图输入程序Schematics:PSpice以OrCAD/Capture作为前端模块。其利用Capture的电路图输入功能及设计项目统一管理功能。
2.激励源编辑程序Stimulus Editor:PSpice中信号源的种类很多,PSpice用激励源编辑程序以交互方式生成电路模拟中需要的各激励信号波形。
3.电路仿真程序PSpice A/D:是PSpice的核心部分。最新版本的仿真功能包括:基本直流工作点计算(Bias
Point)、直流特性扫描(DC Sweep)、交流小信号特性分析(AC Sweep/Noise)和瞬态分析(Time
Domain (Transient))四种基本的分析类型,每一种分析中均可同时包括灵敏度分析、温度特性、参数扫描、蒙特卡洛分析和直流工作点的存取等。
电路仿真程序接受电路原理图输入程序的电路拓扑和元器件参数信息,经过元器件模型处理形成电路方程,求电路方程的数值解,最后给出计算结果。仿真结果一般由图形文件(*.DAT)和数据文件(*.OUT)两部分组成。
4.输出结果分析、绘图程序Probe:功能有仿真结束后显示电路中的节点电压、支路电流波形、仿真结果的再分析处理、数字电路中逻辑错误问题的检测。
5.模型参数提取程序Model Editor:电路仿真的精度很大程度上取决于电路中代表各种元器件特性的模型参数值是否精确。PSpice A/D提供的模型参数库中有超过11300种的半导体器件和模拟集成电路产品的模型参数及超过1600种数字电路单元产品的参数。如果用户采用的元器件在模型参数库中没有,可调用该软件,用户给出元器件的特性参数,即可生成仿真时需要的模型参数。 Model
Editor可以统一处理以文本和修改规范两种形式提取模型参数,且新增了达林顿器件的模型参数提取。完成模型参数提取后,自动在图形符号库中增添该器件符号。
6.优化程序Optimizer:该程序可在电路模拟的基础上,根据用户规定的电路特性约束条件自动调整电路元器件参数,以满足某一电路指标要求。
5.3.2 PSpice A/D中的一些规定
1. PSpice A/D支持的元器件类别及其字母代号如表5-3-1所示。
表5-3-1 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 场效应晶体管 |
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 |
U STIM |
数字电路激励信号源 |
J |
结型场效应晶体管(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 |
电感 |
X |
单元子电路调用 |
M |
MOS场效应晶体管(MOSFET) |
Z |
绝缘栅双极晶体管(IGBT) |
2.PSpice中的数字、单位和运算式
在PSpice A/D中,数字采用通常的科学表示方式,即可以使用整数、小数和以10为底的指数。用指数表示时,字母E代表作为底数的10。对于比较大或比较小的数字,还可以采用10种比例因子,如表5-3-2所示。使用时表中符号不分大、小写。
表5-3-2 数字表示方式
符号 |
比例因子 |
名称 |
F |
10E-15 |
(femto-) |
P |
10E-12 |
(pico-) |
N |
10E-9 |
(nano-) |
U |
10E-6 |
(micro-) |
MIL |
25.4*10E-6 |
(mil-) |
M |
10E-3 |
(milli-) |
K |
10E3 |
(kilo-) |
MEG |
10E6 |
(mega-) |
G |
10E9 |
(giga-) |
T |
10E12 |
(tera-) |
在PSpice A/D中采用的是实用工程单位制,即时间单位为秒,电流单位为安培,电容单位为法拉,……,在运行过程中,PSpice A/D会根据具体对象,自动确定其单位。因此在实际应用中,代表单位的字母可以省略。
PSpice A/D中的表达式由运算符、数字、参量和变量构成。
3.电路图中的节点编号和输出变量表达式
1.SOURCE库中有许多电源符号,针对于不同的电路仿真功能,要选择不同的电源及设置。以下对一些常用的电源作简要介绍,如表5-3-5所示。
表5-3-5 常用的电源极其设置
符号名称 |
在电路特性仿真中的作用 |
||
DC Sweep |
AC Sweep |
Time Domain(Transient) |
|
VDC |
设置直流电压 |
设置交流信号振幅 |
|
VAC |
设置直流电压 |
设置交流信号振幅 |
|
VPULSE |
设置直流电压 |
设置交流信号振幅 |
设置脉冲信号波形 |
VPWL |
设置直流电压 |
设置交流信号振幅 |
设置分段线性信号波形 |
VSIN |
设置直流电压 |
设置交流信号振幅 |
设置调幅信号波形 |
VSFFM |
设置直流电压 |
设置交流信号振幅 |
设置调频信号波形 |
VEXP |
设置直流电压 |
设置交流信号振幅 |
设置指数信号波形 |
2.瞬态分析中各电源的设置及波形(波形见图5-3-20)
(1) VPULSE:脉冲信号源
V1:起始电压(一般设为低电平电压),现在设为-1V。
V2:脉冲电压(一般设为高电平电压),现在设为3V。
TD:由零秒到起始电压爬升的延迟时间,现在设为1ms。
TR:由起始电压上升至脉波电压所需时间。现在设为0.5ms。
TF:有脉波电压下降至起始电压所需时间。现在设为1ms。
PW:脉波宽度,即脉波电压存在的时间长度。现在设为1ms。
PER:信号周期,现在设为4ms。
(2) VPWL:折线波信号源
主要是依据用户设置的坐标值表格而建立的,各坐标间的信号就是这二点间的直线连线电压。现设置坐标为:
T1=0时V1=-1V,T2=1ms时V2=2V,T3=3ms时V3=1V。
(3) VSIN:调幅(正弦波)信号源
VOFF:直流基准电压,现在设为0V。
VAMPL:幅度电压,现在设为10mV。
FREQ:信号频率,现在设为1kHz。
TD:延迟时间,现在设为0ms。
DF:阻尼系数,现在设为0,单位为秒的倒数。
PHASE:相位,现在设为0。
(4) VSFFM:单频调频波信号源
VOFF:直流基准电压,现在设为1V。
VAMPL:幅度电压,现在设为2V。
FC:载波信号频率,现在设为3kHz。
MOD:调制系数,现在设为2。
FM:被调制信号频率,现在设为500Hz。
(5) VEXP:指数波信号源
V1:起始电压(一般设为低态电压),现在设为-1V。
V2:峰值电压,现在设为2V。
TC1:电压上升的时间常数,现在设为0.5ms。
TD1:由零秒到起始电压开始上升的延迟时间,现在设为1ms。
TC2:电压下降的时间常数,现在设为0.2ms。
TD2:由峰值电压开始下降的延迟时间,现在设为4ms。
图5-3-20 瞬态分析中各电源的波形仿真
5.3.7 常用的模拟器件
表5-3-6 常用的模拟器件
名称 |
类型 |
名称 |
类型 |
D1N750 |
稳压二极管 |
J2N3819 |
N沟道JFET |
MV2201 |
压变电容二极管 |
J2N4393 |
N沟道JFET |
D1N4002 |
功率二极管 |
IXGH40N60 |
N沟道IGBT |
D1N4148 |
开关二极管 |
LM324 |
线性运算放大器 |
MBD101 |
开关二极管 |
LF411 |
JFET输入级线性运算放大器 |
Q2N2222 |
NPN 型BIT |
uA741 |
线性运算放大器 |
Q2N2907A |
PNP 型BIT |
LM111 |
线性运算放大器 |
Q2N3904 |
NPN 型BIT |
IRF150 |
N型功率MOSFET |
Q2N3906 |
PNP 型BIT |
IRF9140 |
P型功率MOSFET |
Model Editor可以统一处理以文本和修改规范两种形式提取模型参数来建立新模型,常用的模型参数如下表所示。
表5-3-7 二级管模型参数
序号 |
符号 |
SPICE关键字 |
名 称 |
隐含值 |
单位 |
举例 |
1 |
IS |
IS |
饱和电流 |
10-14 |
A |
2*10-15A |
2 |
RS |
RS |
欧姆电阻 |
0 |
Ω |
10Ω |
3 |
n |
N |
发射系数 |
1 |
1.2 |
|
4 |
τD |
TT |
渡越时间 |
0 |
s |
1ns |
5 |
CJO |
CJO |
零偏置结电容 |
0 |
F |
2pF |
6 |
φD |
符号 |
SPICE关键字 |
名 称 |
默认值 |
单位 |
举例 |
|
1 |
VTO |
VTO |
零偏阈值电压 |
1.0 |
V |
1.0V |
2 |
KP |
KP |
跨导参数 |
2 10-14 |
A/V2 |
3 10-5A/V2 |
3 |
γ |
GAMMA |
体材料阈值参数 |
0.0 |
V1/2 |
0.35 V1/2 |
4 |
2 P |
PHI |
表面电势 |
0.6 |
V |
0.65V |
5 |
λ |
LAMBDA |
沟道长度调制系数 |
0.0 |
V-1 |
0.02V-1 |
6 |
tOX |
TOX |
氧化层厚度 |
1 10-7 |
m |
1 10-7m |
7 |
Nb |
NSUB |
衬底惨杂浓度 |
0.0 |
cm-3 |
1 10-15cm-3 |
8 |
NSS |
NSS |
表面态密度 |
0.0 |
cm-2 |
1 10-10cm-2 |
9 |
NFS |
NFS |
快表面态密度 |
0.0 |
cm-2 |
1 10-10cm-2 |
10 |
Neff |
NEFF |
总沟道电荷系数 |
1 |
5 |
|
11 |
XJ |
XJ |
结深 |
0.0 |
m |
1 10-6m |
12 |
Ld |
LD |
横向扩散长度 |
0.0 |
m |
0.8 10-6m |
13 |
TPG |
TPG |
硅材料类型 |
1(硅栅) |
0(铝栅) |
|
14 |
μO |
UO |
载流子表面迁移率 |
600 |
cm2/(V*s) |
700cm2/( V*s) |
15 |
Ue |
UCRIT |
迁移率下降时临界电场 |
1 104 |
V/cm |
1 104V/cm |
16 |
Ue |
UEXP |
迁移率下降时临界电场系数 |
0.0 |
0.1 |
|
17 |
Ut |
UTRA |
迁移率下降时横向电场系数 |
0.0 |
0.5 |
|
18 |
vmax |
符号 |
SPICE关键字 |
名 称 |
默认值 |
单位 |
举例 |
|
1 |
VTO |
VTO |
零偏阈值电压 |
1.0 |
V |
1.0V |
2 |
KP |
KP |
跨导参数 |
2 10-14 |
A/V2 |
3 10-5A/V2 |
3 |
γ |
GAMMA |
体材料阈值参数 |
0.0 |
V1/2 |
0.35 V1/2 |
4 |
2 P |
PHI |
表面电势 |
0.6 |
V |
0.65V |
5 |
λ |
LAMBDA |
沟道长度调制系数 |
0.0 |
V-1 |
0.02V-1 |
6 |
tOX |
TOX |
氧化层厚度 |
1 10-7 |
m |
1 10-7m |
7 |
Nb |
NSUB |
衬底惨杂浓度 |
0.0 |
cm-3 |
1 10-15cm-3 |
8 |
NSS |
NSS |
表面态密度 |
0.0 |
cm-2 |
1 10-10cm-2 |
9 |
NFS |
NFS |
快表面态密度 |
0.0 |
cm-2 |
1 10-10cm-2 |
10 |
Neff |
NEFF |
总沟道电荷系数 |
1 |
5 |
|
11 |
XJ |
XJ |
结深 |
0.0 |
m |
1 10-6m |
12 |
Ld |
LD |
横向扩散长度 |
0.0 |
m |
0.8 10-6m |
13 |
TPG |
TPG |
硅材料类型 |
1(硅栅) |
0(铝栅) |
|
14 |
μO |
UO |
载流子表面迁移率 |
600 |
cm2/(V*s) |
700cm2/( V*s) |
15 |
Ue |
UCRIT |
迁移率下降时临界电场 |
1 104 |
V/cm |
1 104V/cm |
16 |
Ue |
UEXP |
迁移率下降时临界电场系数 |
0.0 |
0.1 |
|
17 |
Ut |
UTRA |
迁移率下降时横向电场系数 |
0.0 |
0.5 |
|
18 |
vmax |
序号 |
符号 |
SPICE关键字 |
名 称 |
隐含值 |
单位 |
举例 |
|||||
C4 |
ISC(C4IS) |
B-C结泄露饱和电流 |
0 |
A |
|||||||
IKR |
IKR |
反向β大电流下降点 |
∞ |
A |
10-13A |
||||||
nCL |
NC |
B-C结泄露发射系数 |
2 |
2 |
|||||||
VB |
VAR |
反向欧拉电压 |
∞ |
V |
200V |
||||||
REE? |
RE |
发射极体电阻 |
0 |
Ω |
1Ω |
||||||
RBM |
RBM |
大电流时最小基极欧姆电阻 |
RB |
Ω |
10Ω |
||||||
IRB |
IRB |
基极电阻下降到最小值的1/2时的电流 |
∞ |
A |
0.1A |
||||||
VτF |
VTF |
描述TF随VBC变化的电压 |
|||||||||
PτF |
PTF |
F=1/(2πτF) |
0 |
||||||||
φE |
VJE |
B-E结内建电势 |
0.75 |
V |
0.70V |
||||||
φC |
VJC |
B-C结内建电势 |
0.75 |
V |
0.70V |
||||||
CSUB |
CJS |
C-衬底零偏置电容 |
0 |
F |
5pF |
||||||
φS |
VJS |
衬底结内建电势 |
0.75 |
V |
0.70V |
||||||
mS |
MJS |
衬底结梯度因子 |
0.33 |
0.35 |
|||||||
FC |
FC |
正偏压耗尽电容公式中的系数 |
0.5 |
||||||||
XCJC |
XCJC |
B-C结耗尽电容连到基 |
摘自:http://royroyyy.blog.163.com/blog/static/137650617201010944336289/
符号 |
SPICE关键字 |
名 称 |
默认值 |
单位 |
举例 |
|
1 |
VTO |
VTO |
零偏阈值电压 |
1.0 |
V |
1.0V |
2 |
KP |
KP |
跨导参数 |
2 10-14 |
A/V2 |
3 10-5A/V2 |
3 |
γ |
GAMMA |
体材料阈值参数 |
0.0 |
V1/2 |
0.35 V1/2 |
4 |
2 P |
PHI |
表面电势 |
0.6 |
V |
0.65V |
5 |
λ |
LAMBDA |
沟道长度调制系数 |
0.0 |
V-1 |
0.02V-1 |
6 |
tOX |
TOX |
氧化层厚度 |
1 10-7 |
m |
1 10-7m |
7 |
Nb |
NSUB |
衬底惨杂浓度 |
0.0 |
cm-3 |
1 10-15cm-3 |
8 |
NSS |
NSS |
表面态密度 |
0.0 |
cm-2 |
1 10-10cm-2 |
9 |
NFS |
NFS |
快表面态密度 |
0.0 |
cm-2 |
1 10-10cm-2 |
10 |
Neff |
NEFF |
总沟道电荷系数 |
1 |
5 |
|
11 |
XJ |
XJ |
结深 |
0.0 |
m |
1 10-6m |
12 |
Ld |
LD |
横向扩散长度 |
0.0 |
m |
0.8 10-6m |
13 |
TPG |
TPG |
硅材料类型 |
1(硅栅) |
0(铝栅) |
|
14 |
μO |
UO |
载流子表面迁移率 |
600 |
cm2/(V*s) |
700cm2/( V*s) |
15 |
Ue |
UCRIT |
迁移率下降时临界电场 |
1 104 |
V/cm |
1 104V/cm |
16 |
Ue |
UEXP |
迁移率下降时临界电场系数 |
0.0 |
0.1 |
|
17 |
Ut |
UTRA |
迁移率下降时横向电场系数 |
0.0 |
0.5 |
|
18 |
vmax |
pspice介绍1(转载)的更多相关文章
- RTP与RTCP协议介绍(转载)
RTSP发起/终结流媒体.RTP传输流媒体数据 .RTCP对RTP进行控制,同步.RTP中没有连接的概念,本身并不能为按序传输数据包提供可靠的保证,也不提供流量控制和拥塞控制,这些都由RTCP来负责完 ...
- 循环神经网络(RNN, Recurrent Neural Networks)介绍(转载)
循环神经网络(RNN, Recurrent Neural Networks)介绍 这篇文章很多内容是参考:http://www.wildml.com/2015/09/recurrent-neur ...
- Apache Spark 2.2.0新特性介绍(转载)
这个版本是 Structured Streaming 的一个重要里程碑,因为其终于可以正式在生产环境中使用,实验标签(experimental tag)已经被移除.在流系统中支持对任意状态进行操作:A ...
- Java设计模式之工厂模式(Factory模式)介绍(转载)
原文见:http://www.jb51.net/article/62068.htm 这篇文章主要介绍了Java设计模式之工厂模式(Factory模式)介绍,本文讲解了为何使用工厂模式.工厂方法.抽象工 ...
- JMeter学习(十三)目录介绍(转载)
转载自 http://www.cnblogs.com/yangxia-test JMeter也学了一阵子了,对于基本的操作已了解,再回过头来看看Jmeter的目录,本篇是对于它的目录进行一些简单的介绍 ...
- JMeter学习(一)工具简单介绍(转载)
转载自 http://www.cnblogs.com/yangxia-test 一.JMeter 介绍 Apache JMeter是100%纯JAVA桌面应用程序,被设计为用于测试客户端/服务端结构的 ...
- 常用Maven插件介绍(转载)
我们都知道Maven本质上是一个插件框架,它的核心并不执行任何具体的构建任务,所有这些任务都交给插件来完成,例如编译源代码是由maven- compiler-plugin完成的.进一步说,每个任务对应 ...
- OpenFOAM动网格技术介绍【转载】
转载自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_e256415d0101nfhp.html Chalmers大学的Andreu Oliver González对OpenFOAM中 ...
- JavaWeb—Nginx介绍(转载)
Nginx的产生 没有听过Nginx?那么一定听过它的"同行"Apache吧!Nginx同Apache一样都是一种WEB服务器.基于REST架构风格,以统一资源描述符(Unifor ...
随机推荐
- Curl命令、Elinks命令、lynx命令、Wget命令、lftp命令
一.Curl命令 语法 curl(选项)(参数) 选项 -a/--append 上传文件时,附加到目标文件 -A/--user-agent <string> 设置用户代理发送给服务器 -a ...
- C++ 运算符优先级顺序表 (最新/完整)
优先级 运算符 结合律 助记 1 :: 从左至右 作用域 2 a++.a--.type().type{}.a().a[]...-> 从左至右 后缀自增减.函数风格转型.函数调用.下标.成员访问 ...
- linux ( CentOS 7)下Tengine(nginx)的安装与配置
TengineTengine是由淘宝网发起的Web服务器项目.它在Nginx的基础上,针对大访问量网站的需求,添加了很多高级功能和特性.它的目的是打造一个高效.安全的Web平台. 使用root用户安装 ...
- VS2017中英文切换
离线安装完成, --fix 检查下是否完整 安装时没有勾选的项, 可以下次再补安装 安装时出现缺少*.vsix 如:microsoft.visualstudio.webtoolsextensions. ...
- 将多个jpg文件以追加形式合并成一个文件_delphi教程 bmp 合并 http://www.west.cn/www/info/58058-1.htm
将多个jpg文件以追加形式合并成一个文件_delphi教程 作者:网友供稿 点击:0 西部数码-全国虚拟主机10强!20余项虚拟主机管理功能,全国领先!第6代双线路虚拟主机,南北访问畅通无阻!云服务器 ...
- 常见的网络设备:集线器 hub、网桥、交换机 switch、路由器 router、网关 gateway
Repeater 中继器 Hub 集线器 bridge 网桥 switch 交换机 router 路由器 gateway 网关 网卡 参考资料: do-you-know-the-differences ...
- Mac006--swithchosts安装
Mac006--swithchosts安装 使用brew命令安装:brew cask install switchhosts 因为mac上,网络下载无法进行安装,所以应用brew命令安装. switc ...
- 《JAVA设计模式》之原型模式(Prototype)
在阎宏博士的<JAVA与模式>一书中开头是这样描述原型(Prototype)模式的: 原型模式属于对象的创建模式.通过给出一个原型对象来指明所有创建的对象的类型,然后用复制这个原型对象的办 ...
- shell 删除项目日志
删除半年之前的日志 find 后面紧跟目录 .为当前目录 -type f 指定查找的是文件 -mtime +180 查找180天之前的 -name 文件名筛选 -exec -rm -rf 执行的 ...
- JS事件循环,MACRO TASK,MICRO TASK
事件循环的基本概念 JS执行的过程中,由JS引擎控制的函数调用栈来控制时间循环 定时器线程,事件触发线程,异步http请求线程控制异步的任务队列 任务分为macro task,micro task 对 ...