OrCAD Pspice仿真分析功能介紹

1、分析類型直流工作點分析(Bias Point)瞬態(tài)分析 (Time Domain Transient)直流掃描分析(DC Sweep)交流掃描分析和噪聲分析(AC Sweep/Noise Analysis)參數(shù)掃描分析(Parametric Sweep)溫度分析(Temperature Sweep)靈敏度分析(Sensitivity)蒙特卡羅分析與最壞情況分析(Monte Carlo/Worst Case)圖圖1 分析類型設置分析類型設置直流掃描分析加載基本偏置點參數(shù)掃描分析保存基本偏置點靈敏度分析交流掃描分析溫度分析蒙特卡羅分析與最壞情況分析傳輸特性分析顯示輸出基本偏置點的偏置信息瞬態(tài)分析1

2、、直流工作點分析(Bias Point) 電子電路中通常含有非線性元件(如二極管、三極管)，其參數(shù)取決于工作點。這個工作點稱做基本偏置點或靜態(tài)工作點，因此直流工作點分析也叫基本偏置點分析或靜態(tài)工作點分析。 直流工作點分析是在電路中把電感看成短路、電容看成開路的情況下，計算電路的靜態(tài)工作點。 PSpice在進行直流掃描分析或傳輸特性分析時需計算出直流工作點，以便計算非線性元件的小信號參數(shù)。圖圖2 與基本偏置點分析相關的選項與基本偏置點分析相關的選項 在下圖所示的Analysis Setup對話框中與基本偏置點分析相關的選項有6種，如圖所示。 要進行基本偏置點分析需要選中 前的復選框。電路的直流偏

3、置狀態(tài)可以直接顯示在Schematics繪圖編輯器的當前編輯的電路原理圖的窗口中。與基本偏置點分析相關選項的設置窗口與基本偏置點分析相關選項的設置窗口2、瞬態(tài)分析(Bias Point) 瞬態(tài)分析是指在給定輸入激勵信號的作用下通過電路的模擬仿真來計算電路輸出端的瞬態(tài)響應。 瞬態(tài)分析是一種非線性時域分析，它可以在給定激勵信號的情況下，計算電路的時域響應。瞬態(tài)分析時，電路的初始狀態(tài)可由用戶自行指定。如果用戶不指定，則程序自動進行直流分析，用直流解作為電路的初始狀態(tài)。 瞬態(tài)分析是計算電路的時域響應，它與直流分析不同。直流分析中，電路的初始值不影響電路的工作點；瞬態(tài)分析中，電路節(jié)點的初始值要參加非線性

4、器件偏置點和小信號參數(shù)的運算，電容、電感的初始值作為電路電源器件來考慮。瞬態(tài)分析指令如下： .IC 設置瞬態(tài)分析的初始值 .TRAN 瞬態(tài)分析指令.IC語句格式: .IC V(1)=V1 V(2)=V2 V(N)=Vn.TRAN語句格式: .TRAN Tstep Tstop TStart Tmax UIC瞬態(tài)分析的參數(shù)設置對話框瞬態(tài)分析的參數(shù)設置對話框瞬態(tài)分析瞬態(tài)分析傅里葉分析傅里葉分析參數(shù)名參數(shù)名類別類別說明說明Print Step瞬態(tài)分析時間計算間隔Final Time瞬態(tài)分析瞬態(tài)分析終止時間No-Print Delay瞬態(tài)分析允許的最大時間計算間隔Step Ceiling瞬態(tài)分析開始保存

5、分析數(shù)據的時刻Detailed Bias Pt.瞬態(tài)分析是否詳細輸出偏置點的信息Skip intial transient solution瞬態(tài)分析是否進行基本工作點運算Enable Fourier傅里葉分析啟用傅里葉分析Center Frequency傅里葉分析用于指定傅里葉分析中采用的基波頻率，其倒數(shù)即為基波周期Num of harmonics傅里葉分析用于指定傅里葉分析時要計算到多少次諧波Output Vars傅里葉分析用于確定對其進行傅里葉分析的輸出變量名瞬態(tài)分析的參數(shù)瞬態(tài)分析的參數(shù)3、直流掃描分析(DC Sweep) 直流掃描分析是指在指定的范圍內，某一個(或兩個)獨立源或其他電路元

6、件參數(shù)步進變化時，計算電路直流輸出變量的相應的變化曲線。 直流掃描分析采取使設定電路中某一參數(shù)(稱為自變量)在一定范圍內變化，然后對自變量的每一個取值，計算電路的直流偏置特性(稱為輸出變量)的分析過程。 直流掃描分析允許獨立電源或其他點參量按照指定規(guī)律變化，從而實現(xiàn)電路特性的研究。直流掃描分析的參數(shù)設置對話框直流掃描分析的參數(shù)設置對話框掃描變量類型掃描變量類型掃描方式掃描方式類別類別參數(shù)名參數(shù)名說明說明掃描變量類型Voltage Soure電壓源Temperater 溫度Current Soure電流源Model Parameter模型參數(shù)Global Parameter全局參數(shù)掃描方式Lin

7、ear線性掃描，掃描變量按規(guī)定的步長線性增長Octave倍頻程掃描，掃描變量按以8為底的對數(shù)規(guī)律增長Decade數(shù)量級掃描，掃描變量按以10為底的對數(shù)規(guī)律增長Value List任意掃描，按照列表中給定的離散值無規(guī)律變化直流掃描分析的參數(shù)直流掃描分析的參數(shù)直流掃描分析舉例：直流掃描分析舉例：電路以模型參數(shù)作為直流分析的自變量，所選定的元器件所Q2N2222的模型C參數(shù)BF。VOFF=0VAMPL=0.1VFREQ=5MEG直流掃描分析參數(shù)設置直流掃描分析參數(shù)設置直流掃描分析仿真結果直流掃描分析仿真結果4、交流掃描分析和噪聲分析(AC Sweep and Noise Analysis) 交流掃描

8、分析是一種線性頻域分析。程序首先計算電路的直流工作點，以確定電路中非線性器件的線性變化模型參數(shù)，然后在用戶指定的頻率范圍內，對此線性化電路進行頻率掃描分析。交流分析能夠計算電路的幅頻和相頻響應，或頻域傳輸函數(shù)。 交流分析用于分析電路的頻率響應，包括u-f特性和-f的特性。由于自變量是頻率，所以交流分析又稱為頻域分析。它是在一定的頻率范圍內計算電路的響應。如果電路中包含非線性元器件，在計算頻率響應之前就應得到此元件的小信號參數(shù)。在得到頻率響應(交流分析)之前，PSpice先確定元件的小信號參數(shù)。 用戶選擇進行交流分析時，必須確保電路原理圖中已經具備交流激勵源。產生AC激勵源可以通過從元器件庫so

9、urce.lib文件中調用VAC或IAC激勵源，或者在已有的激勵源如VSIN的屬性中加入屬性“AC”，并輸入它的幅值。交流掃描方式交流掃描方式噪聲分析噪聲分析掃描參數(shù)掃描參數(shù)交流掃描分析和噪聲分析的參數(shù)設置對話框交流掃描分析和噪聲分析的參數(shù)設置對話框類別類別參數(shù)名參數(shù)名說明說明掃描方式Linear參數(shù)以線性變化Octave參數(shù)以8倍率增量變化Decade參數(shù)以10倍率增量變化掃描參數(shù)Pts/Decade以對數(shù)變化時倍頻的采樣點Start Freq頻率參數(shù)線性變化或以對數(shù)變化時分析的啟始點End Freq頻率參數(shù)線性變化或以對數(shù)變化時分析的終止點噪聲分析Noise Enabled在交流分析的同時

10、是否進行噪聲分析Output Voltage選定的輸出節(jié)點I/V選定的等效輸入噪聲源的位置Interval輸出結果的點頻間隔直流掃描分析和噪聲分析的參數(shù)直流掃描分析和噪聲分析的參數(shù)交流掃描分析和噪聲分析舉例：交流掃描分析和噪聲分析舉例：交流分析的掃描頻率從1Hz到1GHz，采用10倍頻增量進行遞增，每倍頻采樣點101。噪聲分析的輸出節(jié)點偽out1，等效噪聲源的輸入源為V1，每隔5個頻率采樣點輸出一次噪聲分析結果。5、參數(shù)掃描分析(Parametric Sweep) 參數(shù)掃描分析是可以對電路中某一元器件的參數(shù)值進行掃描，觀察它對電路特性的影響，然后確定該元器件取什么值時電路性能最好，這方便了電路

11、的設計。 參數(shù)掃描分析的參數(shù)設置參數(shù)掃描分析的參數(shù)設置6、溫度分析(Temperature Sweep) 溫度分析就是分析計算電路在特定溫度下的電路特性。在分析仿真過程中不斷地指定工作溫度，然后對電路進行直流分析、瞬態(tài)分析等，觀察電路對溫度的適應性能。 溫度分析的參數(shù)設置溫度分析的參數(shù)設置7、靈敏度分析(Sensitivity) 靈敏度分析是計算電路的輸出變量對電路中元器件參數(shù)的敏感程度。換句話說，靈敏度分析是在工作點附近將所有元件線性化后，計算各器件對直流工作點的敏感程度(即影響量)。在PSpice中只有直流靈敏度分析，它是一種小信號微分靈敏度。 靈敏度分析的作用就是定量分析、比較電路特性對每個電路元器件參數(shù)的靈敏程度。 PSpice中的直流靈敏度分析的作用是分析指定的節(jié)點電壓對電路中電阻、二極管、雙極晶體管、獨立電壓源和獨立電流源、電壓控制開關和電流控制開關共5類元器件參數(shù)的靈敏度，并將計算結果自動存入.OUT輸出文件中。 靈敏度分析中，電感視為短路，電容視為開路。 直流靈敏度分析的參數(shù)設置直流靈敏度分析的參數(shù)設置8、蒙特卡羅分析與最壞情況分析 (Conte Carlo/Worst Case) 蒙特卡羅分析就是一種統(tǒng)計模擬方法，它在給定電路元器件參數(shù)容差的統(tǒng)計分布規(guī)律的情況下，用一組組偽隨機數(shù)