附录B电路仿真分析.ppt
附录B 电路仿真分析,计算机及相关技术的发展极大地促进了电路分析与设计 技术的进步，相应的EDA（Electronic Design Automation）产品层出不穷，熟练地应用这些产品，已成为提高电路 分析和设计技能的重要手段。OrCAD（公司名）软件是其中的一种EDA产品OrCAD软件覆盖了电子设计中的四项核心任务：（1）电路原理图设计（2）电路仿真及优化设计（3）印制电路板设计（4）可编程逻辑设计,1.OrCAD软件系统的基本组成,电路图编辑软件Capture,电路仿真/优化设计软件PSpice/Optimizer,印制电路板设计软件Layout Plus,可编程逻辑设计软件Express,原理图编辑仿真参数设置产生网络表.,软件模拟验证优化设计,Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis,2 OrCAD/Capture电路图的绘制,（1）启动OrCAD/Capture,2 OrCAD/Capture电路图的绘制,OrCAD/Capture程序窗口,2 OrCAD/Capture电路图的绘制,（2）新建设计项目,2 OrCAD/Capture电路图的绘制,新建项目（New Project）对话框,项目名称,项目类型,项目路径,默认扩展名.opj,单击OK打开设计项目管理器,2 OrCAD/Capture电路图的绘制,设计项目管理器（Project Manager)窗口,设计资源,输出文件,Pspice仿真资源,双击PAGE进入原理图编辑器,右击Library载入元件库,2 OrCAD/Capture电路图的绘制,双击PAGE 原理图编辑窗口,标题栏,菜单栏,基本工具栏,绘图工具栏,工作区,状态栏,PSpice工具栏,2 OrCAD/Capture电路图的绘制,右击Library 载入元件库对话框,包含模拟电路的无源元件,包含参数可变的元件,包含各种独立电源,包含测量器件,包含半导体器件、集成电路等,2 OrCAD/Capture电路图的绘制,4.放置电路元件,或者单击按钮,2 OrCAD/Capture电路图的绘制,放置元件（Place Part）对话框,元件库列表,元件列表,元件名,2 OrCAD/Capture电路图的绘制,5.设置元件属性参数Property,双击图中的元件，可以设置元件属性参数，,Reference（元件编号）,Value（电气参数值）,PCB Footprint（封装形式）,2 OrCAD/Capture电路图的绘制,6.连接线路：,7.放置接地符号（设置参考点）,选择菜单Place/Wire,选择菜单Place/Ground,3 OrCAD/PSpice软件简介,SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）即重点用于集成电路的模拟程序 PSpice PC机上运行的SPICEOrCAD/PSpice软件主要功能 模拟电路仿真 数字电路仿真 模拟数字混合电路仿真（PSpice A/D）,3 OrCAD/PSpice软件简介,OrCAD/PSpice软件中最基本的4种仿真类型（1）直流分析：分析直流工作点（即直流响应）（2）直流扫描分析：改变电路中某个参数（自变量）的 取值，并对其每个取值分析所产生的的直流响应（3）交流小信号频率特性分析：先计算电路的直流工作 点，然后使交流电源的频率在一定范围内变化，并用交 流小信号等效电路分析电路的交流信号响应。（4）瞬态分析：在给定激励作用下分析电路的暂态响应,3 OrCAD/PSpice电路仿真的基本流程,新建设计项目（Project）,绘制电路图（OrCAD/Capture）,仿真分析类型及参数设置(Profile）,执行仿真（PSpice A/D）,仿真结果分析（PSpice Probe）,3 OrCAD/PSpice电路仿真的基本流程,一般地，在仿真过程中，如果电路设计方案不合适、电路图 生成中出错，或分析参数设置不当，都会导致仿真不能正常 进行，此时可能需要修改电路设计，或者纠正电路图的绘制 错误，或者重新设置仿真分析的参数。另外，对于完整的电子设计自动化（EDA）过程，还可以在 仿真分析之后，调用PSpice A/D中的优化模块（Optimizer)对电路进一步进行优化设计；还可以调用OrCAD/Capture 输出全套电路图纸及各种统计报表；还可以将电路设计图传 送给OrCAD/Layout，继续进行印制电路板的设计，等等。,4 设置仿真分析类型及参数,选择菜单PSpice/New Simulation Profile，可打开“New Simulation”对话框,单击按钮Creat,输入仿真文件名,新的仿真文件,4 设置仿真分析类型及参数,“Simulation Settings”对话框，,直流工作点分析,缺省选项：通用设置,5.观察仿真结果,仿真结束后，观察仿真结果的方法（1）单击快捷工具按钮 和，直流工作点分析结果：节点电压和器件电流直接显示在电路图中。,5.观察仿真结果,直流工作点仿真结果,5.观察仿真结果,（2）单击快捷工具按钮，在原理图中放置电压、电流探 头、和，可以显示暂态分析中的响应波形。,5.观察仿真结果,（3）在输出文件中查看数值结果 选择菜单PSpice/View Output File,仿真实验2：直流电路的仿真分析,要求：1、设计一个直流电路：结构要求：3个节点，4个支路元件要求：含有1个电压源、1个电流源、1个CCCS（或者CCVS），若干电阻2、仿真分析各节点电压和元件端子的电流。3、理论计算仿真结果，并与仿真结果比较。4、按照实验指导书的要求整理实验报告。,仿真实验7：频率特性与谐振现象的分析,实验要求：1、自拟一个高通滤波器电路，要求其低频截止频率为1kHz。并分析在不同参数下（不同R或C值）输出电压的频率特性。2.自拟一个R、L、C并联谐振电路，要求谐振频率为100kHz。并分析不同R值时，电路中各元件电流的频率特性曲线。实验报告要求：（1）总结分析电路频率特性时交流扫描分析的设置方法。（2）打印电路图及输出的频率特性曲线。（3）得出实验结论，并用电路理论知识加以解释。,
