SPICE电路仿真软件应用入门.ppt

PSPICE电路仿真软件应用入门,EDA工程实践基地,1.电路仿真的意义和作用,1.1 电路仿真：就是把电子器件和电路模块以数学模型表示，并配合数值分析和图形模拟显示的方法，实现电路的功能模拟和特性分析。,1.电路仿真的意义和作用,1.2 电路仿真的意义 它可以足够真实地反映电路特性，能极其方便、快捷、经济地实现电路结构的优化设计，这对缩短电子产品的开发周期，降低电子产品的开发费用，提高电子产品的综合性能，参与产品的市场竞争，都有着十分重要的意义。,1.电路仿真的意义和作用,1.3 电路仿真的主要作用1.验证电路设计方案的正确性；2.优化电路设计；3.电路性能的模拟测试等。,1.4 仿真软件介绍,目前比较流行的电路仿真软件主要有1.PSPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)电路仿真软件。2.Electronics Workbench 简称EWB电路仿真工作站，它的最新版本更名为Multisim 2001电路设计与仿真软件，与PSPICE软件不同，它是以各种虚拟仪器来实现对电路的仿真的。3.TINA电路设计、分析仿真软件，其界面和仿真方法与EWB相似，最大的特点是有中文版产品.这在同类产品中是十分难得的。3.System View电子系统仿真软件。,认识一下,认识一下,EWB电路设计仿真工作站介绍,Multisim 2001电路仿真软件介绍,产品界面,Multisim 2001电路仿真软件介绍,TINA电路设计仿真软件介绍,1.5 本次学习的目的要求,1.能够用PSPICE正确地绘制电路原理图。2.能基本正确地进行仿真设置，并得到所需要的仿真图和仿真数据。3.能对仿真结果进行一些基本的分析。,1.6 PSPICE 界面介绍,菜单条,工具条,仿真运行开关,仿真设置,临时元件库,元件库,总线笔,元件符号编辑器,导线笔,电压测试点标注器,电流测试点标注器,方块电路,画电路图,标注元件参数,设置接地点及测试点,设置信号源属性,建立分析类型,启动PSPICE仿真,仿真结果分析,2.电路仿真流程图,3.实践操作,1.无稳振荡电路2.555振荡电路3.高频振荡器4.喇叭分频器5.双调谐电路6.选频放大电路,4.仿真设计练习,1.设计一个由一只二极管(1N4002)和电容(100uF)构成的简易整流滤波电源，观察其输出电压波形(负载为1K电阻)。2.改变滤波电容的大小，再看波形。3.将其改为桥式整流，再看具波形。4.有何变化？,5.红外线感应洗手器仿真设计实例,红外自动洗手器,葛洲坝鉴培中心制造,产品外形及工作原理示意图,电控水阀,红外发射接收控制器,红外发射头,红外接收头,反射物体,控制电路草图,1.新建电路文件；2.保存文件！3.放元件：打开元件库 查找所需元件-三极管Q，二极管D，电阻R，电容C，电感L，电 源V 操作5分钟 选中元件 选中单个元件 选中多个元件 移动元件 移动单个元件 移动多个元件 调整元件方向 旋转：Ctrl R 反向：Ctrl F 删除元件：Delete。操作5分钟4.画连接导线。画线 拐弯 选中线段 修改线段 删除线段 操作5分钟,2.1 画电路图,2.2 标注元件值,在一般情况下，双击元件符号旁边的数值框，即可直接修改元件参数。在各种振荡电路中，对电容、电感元件常需要双击元件符号，在弹出的属性对话框中对其初始值进行设定，一般设电容的IC=0V，电感的IC=5PA或5nA.并对元件值按要求进行修改，每修改一项，都要保存一次。,2.3 信号源属性设置,仿真的结果是否成功，是否能达到预期的效果上信号源的选用和设置有很大的关系，我们要用上的几个信号源有：VDC-简单直流电源：只设电压DC=?即可，主要作电路电源和DC扫描分析。VAC-简单交流电源：只需设交流电压值ACMAG=?，常用于电路AC扫描分析的信号源。VSIN-复合电压源：它内含正弦信号、直流电压，交流变频信号等，需对五个参数进行设置：DC=_(一般取0)，AC=_，VOFF(直流偏移量，一般取0)=_，VAMPL(正弦波幅度)=_，FREQ(频率)=_，它常用于对放大电路进行综合分析的信号源。其它信号源见教材P30页,2.4 建立仿真类型进行仿真,正确地选择仿真类型，是确保仿真成功的关健。1.瞬态分析2.AC分析3.DC分析4.温度影响分析5.灵敏度分析,2.5 仿真结果分析,1.了解电路设计正确与否。2.对元件参数或电路结构进行调整，使其符合我们的设计要求。来看几个例子：,1.喇叭分频电路仿真分析2.555多谐振荡电路仿真分析3.亚超声开关电路仿真分析,6.子电路的建立与应用,5.1 新建电路模块5.2 建子电路块5.3 子电路调用,新建子电路练习,请将下图中相同部分用子电路块表示，并测试Q3的输出波形：,7.元件符号编辑,1。修改元件符号（可调电阻）2。新建元件库3。创建新元件(注意填入：REFDES=Q?MODEL=QS9013)4。调用元件库（Options/editor configuration)敬告：评估版此功能受到很大的限制，稍有不慎，将使本软件不能正常运行！,元件编辑练习,1.修改电阻，使其符合我国规范。如图：2.新建一发光二极管，并将其以LED的符号名保存在一新建的名为“QQ”的元件库中。如图：,1。瞬态分析（放大电路）,常有用于正弦波放大分析，振荡电路波形分析等。单击“Transient”进入瞬态分析对话框，进行设置。,2。AC扫描分析（滤波，喇叭）,对电路频率特性的分析，如放大电路的频带宽度单击AC Sweep进入AC扫描分析对话框，按右图进行设置。,线性扫描,对数扫描,3。DC 扫描分析（放大电路）,分析电源变化对电路工作特性的影响单击“DC Sweep”进入DC扫描分析对话框，设置如右图。,4。温度特性分析（放大电路）,分析温度变化对元件参数的影响。单击“Parametric”，进入参数扫描对话框，设置如右图，注意的是，除温度参数外，还应设置另外一个仿真分析项，以观察其在温度变化时参数的变化情况。,5。灵敏度分析（放大电路）,用于估计元件参数的变化对电路特性的影响。单击“Sensitivity”进入灵敏度分析对话框，按右进行设置。该仿真分析没有图形，只有分析报告。,分析报告,DC SENSITIVITIES OF OUTPUT V(R_R1)（灵敏度分析报告）参数名称 参数值 每单位变化 影响百分比 对观察值的影响 ELEMENT ELEMENT ELEMENT NORMALIZED NAME VALUE SENSITIVITY SENSITIVITY(VOLTS/UNIT)(VOLTS/PERCENT)R_R2 1.000E+03-1.320E-09-1.320E-08 R_R3 1.000E+04 4.282E-06 4.282E-04 R_R1 1.000E+05-6.925E-07-6.925E-04 R_R4 1.000E+02 2.914E-12 2.914E-12 V_V3 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 V_V2 1.200E+01-9.939E-01-1.193E-01,参数名称 参数值 每单位变化 影响百分比 对观察值的影响Q_Q1 RB 1.000E+01 4.023E-05 4.023E-06 RC 1.000E+00-1.320E-09-1.320E-11 RE 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 BF 2.559E+02 7.012E-05 1.794E-04 ISE 1.434E-14-5.642E+11-8.090E-05 BR 6.092E+00-2.332E-13-1.420E-14 ISC 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 IS 1.434E-14-1.250E+12-1.793E-04 NE 1.307E+00 1.279E-01 1.671E-03 NC 2.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 IKF 2.847E-01 1.145E-06 3.261E-09 IKR 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 VAF 7.403E+01-8.085E-09-5.985E-09 VAR 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00,灵敏度分析报告,附录：仿真电路练习题,1.cfqi 乘法器 2.fa3 负反馈放大器 3.fa3-H 红外感应开关14.FBSG 互补振荡电路 5.FDZ 放大子电路 6.FDZ2 放大块7.fzqi 负阻振荡器8.gz 高频振荡器 9.hwx红外感应开关010.lb 滤波器 11.LB0滤波子电路 12.LB1滤器块13.lba喇叭分频器 14.LM324 LB运放带宽滤波器15.LM324 运放方波发生器 16.sd 双灯闪光电路17.T5 耦合电路18.T 7 运放振荡电路 19.wy 稳压管测试电路20.wydy 滤波电路设计 21.why 信号源 22.wyq 微音器23.fa3-H2 红外感应开关 24.ycsb 亚超声波开关 25.T6 选频放大器,