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OrCAD Pspice仿真分析功能介绍


前的复选框。
电路的直流偏置状态可以直接显示在Schematics绘图编辑器的当
前编辑的电路原理图的窗口中。
图2 与基本偏置点分析相关的选项
与基本偏置点分析相关选项的设置窗口
2、瞬态分析(Bias Point)
瞬态分析是指在给定输入激励信号的作用下通过电路的模拟仿 真来计算电路输出端的瞬态响应。
瞬态分析是一种非线性时域分析,它可以在给定激励信号的情 况下,计算电路的时域响应。瞬态分析时,电路的初始状态可由 用户自行指定。如果用户不指定,则程序自动进行直流分析,用 直流解作为电路的初始状态。
交流扫描分析是一种线性频域分析。程序首先计算电路的直流 工作点,以确定电路中非线性器件的线性变化模型参数,然后在 用户指定的频率范围内,对此线性化电路进行频率扫描分析。交 流分析能够计算电路的幅频和相频响应,或频域传输函数。
交流分析用于分析电路的频率响应,包括u-f特性和-f的特性。 由于自变量是频率,所以交流分析又称为频域分析。它是在一定 的频率范围内计算电路的响应。如果电路中包含非线性元器件, 在计算频率响应之前就应得到此元件的小信号参数。在得到频率 响应(交流分析)之前,PSpice先确定元件的小信号参数。
分析类型
直流工作点分析(Bias Point) 瞬态分析 (Time Domain Transient) 直流扫描分析(DC Sweep) 交流扫描分析和噪声分析(AC Sweep/Noise Analysis) 参数扫描分析(Parametric Sweep) 温度分析(Temperature Sweep) 灵敏度分析(Sensitivity) 蒙特卡罗分析与最坏情况分析(Monte Carlo/Worst Case)
.TRAN Tstep Tstop [TStart Tmax] [UIC]
瞬态分析 傅里叶分析
瞬态分析的参数设置对话框
参数名 Print Step Final Time No-Print Delay Step Ceiling Detailed Bias Pt. Skip intial transient solution Enable Fourier
扫 描 方 式
参数名 Voltage Soure
Temperater Current Soure Model Parameter
Global Parameter
Linear Octave Decade Value List
电压源 温度 电流源 模型参数
说明
全局参数
线性扫描,扫描变量按规定的步长线性增长 倍频程扫描,扫描变量按以8为底的对数规律增长 数量级扫描,扫描变量按以10为底的对数规律增长
傅里叶分析
用于指定傅里叶分析中采用的基波 频率,其倒数即为基波周期
傅里叶分析
用于指定傅里叶分析时要计算到多 少次谐波
傅里叶分析
用于确定对其进行傅里叶分析的输 出变量名
瞬态分析的参数
3、直流扫描分析(DC Sweep)
直流扫描分析是指在指定的范围内,某一个(或两个)独立源或 其他电路元件参数步进变化时,计算电路直流输出变量的相应的 变化曲线。
直流扫描分析和噪声分析的参数
交 流 扫 描 分 析 和 噪 声 分 析 举 例 : 交 流 分 析 的 扫 描 频 率 从 1Hz 到 1GHz,采用10倍频增量进行递增,每倍频采样点101。噪声分析 的输出节点伪out1,等效噪声源的输入源为V1,每隔5个频率采 样点输出一次噪声分析结果。
5、参数扫描分析(Parametric Sweep)
直流工作点分析是在电路中把电感看成短路、电容看成开路的 情况下,计算电路的静态工作点。
PSpice在进行直流扫描分析或传输特性分析时需计算出直流工 作点,以便计算非线性元件的小信号参数。
在下图所示的Analysis Setup对话框中与基本偏置点分析相关 的选项有6种,如图所示。
要进行基本偏置点分析需要选中
扫描 方式
扫描 参数
噪声 分析
参数名
Linear Octave Decade Pts/Decade Start Freq End Freq Noise Enabled Output Voltage
I/V Interval
说明
参数以线性变化 参数以8倍率增量变化 参数以10倍率增量变化 以对数变化时倍频的采样点 频率参数线性变化或以对数变化时分析的启始点 频率参数线性变化或以对数变化时分析的终止点 在交流分析的同时是否进行噪声分析 选定的输出节点 选定的等效输入噪声源的位置 输出结果的点频间隔
任意扫描,按照列表中给定的离散值无规律变化
直流扫描分析的参数
直流扫描分析举例:电路以模型参数作为直流分析的自变量,所 选定的元器件所Q2N2222的模型C参数BF。
VOFF=0 VAMPL=0.1V FREQ=5MEG
直流扫描分析参数设置
ห้องสมุดไป่ตู้
直流扫描分析仿真结果
4、交流扫描分析和噪声分析(AC
Sweep and Noise Analysis)
瞬态分析是计算电路的时域响应,它与直流分析不同。直流分 析中,电路的初始值不影响电路的工作点;瞬态分析中,电路节 点的初始值要参加非线性器件偏置点和小信号参数的运算,电容、 电感的初始值作为电路电源器件来考虑。
瞬态分析指令如下:
① .IC 设置瞬态分析的初始值 ② .TRAN 瞬态分析指令
.IC语句格式: .IC V(1)=V1 V(2)=V2 … V(N)=Vn .TRAN语句格式:
蒙特卡罗分析三在考虑到器件参数存在容差的情况下,分析电 路特性随器件容差的变化情况。应该说,这种分析接近电路的实 际情况。因为器件总存在容差,并且不同批次的元器件参数也总 存在偏差。
蒙特卡罗分析与最坏情况分析的参数设置
灵敏度分析中,电感视为短路,电容视为开路。
直流灵敏度分析的参数设置
8、蒙特卡罗分析与最坏情况分析
(Conte Carlo/Worst Case)
蒙特卡罗分析就是一种统计模拟方法,它在给定电路元器件参 数容差的统计分布规律的情况下,用一组组伪随机数求元器件参 数的随机抽样序列,对这些随机抽样的电路进行直流、交流和瞬 态分析,并通过多次分析结果估算出电路性能的统计分布规律。
用户选择进行交流分析时,必须确保电路原理图中已经具备交 流激励源。产生AC激励源可以通过从元器件库source.lib文件中调 用VAC或IAC激励源,或者在已有的激励源如VSIN的属性中加入 属性“AC”,并输入它的幅值。
交流扫描方式 噪声分析
扫描参数
交流扫描分析和噪声分析的参数设置对话框
类别
图1 分析类型设置
直流扫描分析
加载基本偏置点
保存基本偏置点
交流扫描分析 蒙特卡罗分析与
最坏情况分析 显示输出基本偏 置点的偏置信息
参数扫描分析 灵敏度分析 温度分析
传输特性分析 瞬态分析
1、直流工作点分析(Bias Point)
电子电路中通常含有非线性元件(如二极管、三极管),其参数 取决于工作点。这个工作点称做基本偏置点或静态工作点,因此 直流工作点分析也叫基本偏置点分析或静态工作点分析。
温度分析的参数设置
7、灵敏度分析(Sensitivity)
灵敏度分析是计算电路的输出变量对电路中元器件参数的敏感 程度。换句话说,灵敏度分析是在工作点附近将所有元件线性化 后,计算各器件对直流工作点的敏感程度(即影响量)。在PSpice 中只有直流灵敏度分析,它是一种小信号微分灵敏度。
灵敏度分析的作用就是定量分析、比较电路特性对每个电路元 器件参数的灵敏程度。 PSpice中的直流灵敏度分析的作用是分析 指定的节点电压对电路中电阻、二极管、双极晶体管、独立电压 源和独立电流源、电压控制开关和电流控制开关共5类元器件参 数的灵敏度,并将计算结果自动存入.OUT输出文件中。
Center Frequency
Num of harmonics
Output Vars
类别 瞬态分析 瞬态分析 瞬态分析 瞬态分析 瞬态分析
说明 时间计算间隔 瞬态分析终止时间 允许的最大时间计算间隔 开始保存分析数据的时刻 是否详细输出偏置点的信息
瞬态分析 是否进行基本工作点运算
傅里叶分析 启用傅里叶分析
直流扫描分析采取使设定电路中某一参数(称为自变量)在一定 范围内变化,然后对自变量的每一个取值,计算电路的直流偏置 特性(称为输出变量)的分析过程。
直流扫描分析允许独立电源或其他点参量按照指定规律变化, 从而实现电路特性的研究。
扫描变量类型 扫描方式 直流扫描分析的参数设置对话框
类别
扫 描 变 量 类 型
参数扫描分析是可以对电路中某一元器件的参数值进行扫描, 观察它对电路特性的影响,然后确定该元器件取什么值时电路性 能最好,这方便了电路的设计。
参数扫描分析的参数设置
6、温度分析(Temperature Sweep)
温度分析就是分析计算电路在特定温度下的电路特性。在分析 仿真过程中不断地指定工作温度,然后对电路进行直流分析、瞬 态分析等,观察电路对温度的适应性能。
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