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PSPICE電子線路輔助設(shè)計(jì),第一部分,計(jì)算機(jī)輔助電路分析基礎(chǔ),計(jì)算機(jī)輔助電路設(shè)計(jì)的特點(diǎn),電路規(guī)??梢詮暮?jiǎn)單到復(fù)雜 電路的計(jì)算精度非常高 提高了設(shè)計(jì)效率,減少了設(shè)計(jì)周期 可以進(jìn)行極限狀態(tài)和最壞情況分析 可以進(jìn)行容差分析和優(yōu)化設(shè)計(jì),電路設(shè)計(jì)流程,常見電路網(wǎng)絡(luò),線性電阻網(wǎng)絡(luò) 線性動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò) 非線性電阻網(wǎng)絡(luò) 非線性動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò),常見電路分析內(nèi)容,直流分析 求線性電阻網(wǎng)絡(luò)的直流解,給出節(jié)點(diǎn)及支路的電壓和電流值,給出直流功耗。 工作點(diǎn)分析 求出非線性網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)工作點(diǎn),對(duì)動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)求出初始條件、偏置或平衡狀態(tài)下的工作點(diǎn)(將網(wǎng)絡(luò)中的所有電容開路,電感短路得到的)。這些也是非線性網(wǎng)絡(luò)的直流解 驅(qū)動(dòng)點(diǎn)分析 求出非線性電阻網(wǎng)絡(luò)的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)電流和驅(qū)動(dòng)點(diǎn)電壓之間的關(guān)系,這也是網(wǎng)絡(luò)的直流解。,常見電路分析內(nèi)容,傳輸函數(shù)分析 求出電阻網(wǎng)絡(luò)的輸出電壓或電流和輸入電壓或電流之間的關(guān)系,可得到網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗和輸出阻抗。這也是網(wǎng)絡(luò)的直流解 交流分析 求出線性網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng)特性,即頻域分析。對(duì)非線性網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行小信號(hào)交流特性分析(將非線性元件在工作點(diǎn)處線性化,然后分析這個(gè)被線性化電路的穩(wěn)態(tài)交流響應(yīng))??傻玫骄W(wǎng)絡(luò)的幅頻特性與相頻特性,得到在給定頻率下的輸入與輸出阻抗等。對(duì)非線性動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)可求出有輸入或無(wú)輸入時(shí)的穩(wěn)態(tài)周期解,常見電路分析內(nèi)容,瞬態(tài)分析 對(duì)動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行時(shí)域分析,求出其瞬態(tài)響應(yīng)。(在用戶或程序確定的初始條件下。在有或無(wú)輸入信號(hào)時(shí),求出隨時(shí)間變化的輸出波形。) 噪聲分析 對(duì)線性網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行頻域或時(shí)域的等效輸入噪聲和輸出噪聲特性分析(將噪聲源作為輸入,求這時(shí)的交流解或瞬態(tài)解) 溫度特性分析 求出在各種溫度網(wǎng)絡(luò)的各種特性,常見電路分析內(nèi)容,靈敏度分析 計(jì)算電路中元件參數(shù)變化時(shí)對(duì)輸出量的影響。靈敏度分析可在直流工作情況下進(jìn)行,也可在交流和瞬態(tài)工作條件下進(jìn)行。 容差分析 在元件參數(shù)各自的容差范圍內(nèi)求出對(duì)電路特性的影響PSPICE中可用蒙特卡羅分析對(duì)直流,交流和瞬態(tài)特性進(jìn)行容差分析 最壞情況分析 求電路特性的最壞情況(在電路元件參數(shù)取最壞的極端值時(shí)求電路的特性),常見電路分析內(nèi)容,付里葉分析 在給定頻率下對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行瞬態(tài)分析。將得到的輸出波形再做頻譜分析求出輸出變量的基頻和諧波量。 失真分析 求電路在小信號(hào)條件下的失真特性。,電路模擬程序構(gòu)成,第二部分,PSPICE程序基礎(chǔ),SPCIE和PSPICE,Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis 1972年由加州大學(xué)伯克利分校開發(fā)完成 程序代碼完全開放,用戶可以根據(jù)需要修改 1988年SPICE成為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 1984年Microsim公司開發(fā)完成PSPICE成為第一個(gè)用于PC平臺(tái)的SPICE模擬器 通用電路模擬技術(shù)及軟件應(yīng)用SPICE和PSPICE姚立真,小信號(hào)單級(jí)放大器,程序清單,Example1: Simple Amplifier .LIB BIPOLAR.LIB V1 1 0 AC 1 SIN(0 10M 1K) R1 1 2 1K C1 2 3 10U R2 4 3 50K R3 3 0 10K R7 4 5 3K *Included A Bipolar Q1 5 3 6 Q2N2222A R8 6 0 1K C2 6 0 100U C3 5 7 10U R6 7 0 1K V2 4 0 DC 12V .TRAN 1US 10MS .PROBE .END,“標(biāo)題”,由任意字符串構(gòu)成作為打印的標(biāo)題,但必須要有。,載入庫(kù)文件,此處載入的是三極管的庫(kù)文件,電路特性分析的控制語(yǔ)句:包括定義的模型語(yǔ)言性能分析語(yǔ)句和輸出控制語(yǔ)句。,結(jié)束語(yǔ)句,表示程序結(jié)束,注釋語(yǔ)句:是用戶對(duì)程序運(yùn)算和分析時(shí)加以說(shuō)明的語(yǔ)句,其一股形式為 *字符串,電路的描述語(yǔ)句:包括定義電路拓?fù)浜驮档脑?,半?dǎo)體器件,電源等描述語(yǔ)句。其位置在描述語(yǔ)句的第二行與最后結(jié)束語(yǔ)句行之間的任何地方。,輸入描述語(yǔ)句,輸入描述由若干條輸入描述語(yǔ)句構(gòu)成,語(yǔ)句中的信息由字母字符串組成的名字段、數(shù)字段和分隔符構(gòu)成。 名字段(名稱):其第一個(gè)字16必須是字母A至Z,其它沒有任何限制。在描述元件時(shí)第一個(gè)字必須是指定的元件器件類型字母 數(shù)字段(數(shù)值):可以是整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、整數(shù)或浮點(diǎn)數(shù)后面跟整數(shù)指數(shù)和整數(shù)或浮點(diǎn)數(shù)后面跟比例因子表示 比例因子:有十種比例因子,它們的符號(hào)和代表的值為: T1E12、G1E9、MEG1E6、K1E3、MIL25.4E-6、M1E-3、U1E-6、N1E-9、P1E12、F1E15,輸入描述語(yǔ)句,分隔符:包括空格、逗號(hào)、等號(hào)、左括號(hào)或右括號(hào)等 續(xù)行號(hào):若一行信息表達(dá)不完,可在第二行的第一列上打一個(gè)“十”號(hào)以表示該行語(yǔ)句是上一語(yǔ)句的繼續(xù)。 單位:包括米、千克、秒等。單位后綴在程序中是被忽略的。任何非比例因子后綴字母都可用作單位后綴。 方向:采用常用習(xí)慣標(biāo)準(zhǔn),即規(guī)定支路電流的正方向和支路電壓假定的正方向一致。 節(jié)點(diǎn)編號(hào);一般取任意的正整數(shù),不能為負(fù)數(shù),但也可以是任意字母數(shù)字串,可以是不連接的。接地點(diǎn)一定是編號(hào)為零的參考點(diǎn),這是事先定義好的,意為接地或共同節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)“0”或“000”是等效的。,第三部分,PSPICE元器件描述語(yǔ)句,元件描述(電阻),語(yǔ)句格式 R(name) N+ N- ModName Value 例: R1 1 2 100 RF 4 5 RMOD 12K N+和N-是電阻所連接的正、負(fù)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)號(hào)。當(dāng)電阻上為正電壓時(shí),電流從N+節(jié)點(diǎn)流出通過(guò)電阻流入N-節(jié)點(diǎn)。 ModName為模型名,其內(nèi)容由.MODEL語(yǔ)句給出。 Value是電阻值,單位為歐姆,可正可負(fù),但不能為零。 PSPICE元器件描述,元件模型和描述(電容),語(yǔ)句格式 C(name) N+ N- ModName Value IC=V0 例: C1 1 2 10U Cload 4 5 CMOD 10P N+和N-是電容所連接的正、負(fù)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)號(hào)。當(dāng)電容上為正電壓時(shí),電流從N+節(jié)點(diǎn)流出通過(guò)電容流入N-節(jié)點(diǎn)。 ModName為模型名,內(nèi)容由.MODEL語(yǔ)句給出。 Value是電容值,單位法拉,可正可負(fù),但不能為零。 IC定義了電容的初始(時(shí)間為0)電壓V0。注意只有在瞬態(tài)分析語(yǔ)句.TRAN中的任選項(xiàng)關(guān)鍵字UIC規(guī)定時(shí),IC規(guī)定的初始條件才起作用。,元件模型和描述(電感),語(yǔ)句格式 L(name) N+ N- ModName Value IC=I0 例: L1 1 2 10U LA 4 5 LMOD 10M N+和N-是電感所連接的正、負(fù)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)號(hào)。當(dāng)電感上為正電壓時(shí),電流從N+節(jié)點(diǎn)流出通過(guò)電感流入N-節(jié)點(diǎn)。 ModName為模型名,其內(nèi)容由.MODEL語(yǔ)句給出。 Value是電感值,單位亨利,可正可負(fù),但不能為零。 IC定義了電感的初始(時(shí)間為0)電流I01。注意只有在瞬態(tài)分析語(yǔ)句.TRAN中的任選項(xiàng)關(guān)鍵字UIC規(guī)定時(shí),IC規(guī)定的初始條件才起作用。,元件模型和描述(互感),語(yǔ)句格式 K(name) L(1st name) L(2nd name) Value 例: L1 1 2 0.5mH L2 4 5 0.5mH K1 L1 L2 0.9999 其中L(1st name) 和L(2nd name) 是兩個(gè)耦合電感的名字,Value是耦合系數(shù)K的值,它必須大于零且小于或等于1,其耦合規(guī)則采用通常的在每個(gè)電感的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)上加上一個(gè)“”作為極性端。 為非線性磁心模型名, 缺省值為1,它用來(lái)衡量磁橫截面大小的,它代表的是薄片的層數(shù)。因此對(duì)每種薄片只需有一種模型語(yǔ)句。,在語(yǔ)句中如果給出了 ,此時(shí)就會(huì)有以下四個(gè)變化: (1)相互耦合的電感器變成了一個(gè)非線性磁芯器件,磁芯的磁通量的磁場(chǎng)強(qiáng)度BH特性可用JilsAtherton模型分析。 (2)電感器成了“線圈”,故原來(lái)設(shè)定為電感的值現(xiàn)在要設(shè)定為線圈匝數(shù)。 (3)電感器清單里可能只有一個(gè)電感器。 (4)模型語(yǔ)句需設(shè)定模型參數(shù)。,元件模型和描述(無(wú)損傳輸線),語(yǔ)句格式 T(name) NA+ NA- NB+ NB- Z0= + TD= F= NL= T(name) 為傳輸線名字,NA+ NA-為輸入端口節(jié)點(diǎn), NB+ NB-為輸出端口節(jié)點(diǎn), NA+ NB+定義為正節(jié)點(diǎn), NA- NB-定義為負(fù)節(jié)點(diǎn)。正電流從NA+ 流向NA-,從 NB+流向 NB- 。Z0為特性阻抗 傳輸線長(zhǎng)度可用兩種形式表示,一種是由傳輸線的延遲TD決定的;另一種是給出一個(gè)頻率F和參數(shù)NL來(lái)確定,NL是在頻率為F時(shí)相對(duì)于傳輸線波長(zhǎng)歸一化的傳輸線電學(xué)長(zhǎng)度若規(guī)定了F而未給出NL,則認(rèn)為NL0.25,即F是14波長(zhǎng)時(shí)的頻率。,元件模型和描述(壓控開關(guān)),語(yǔ)句格式 S(name) N+ N- NC+ NC- 例子:S1 6 5 4 0 SMOD1 節(jié)點(diǎn)N+和N-分別是開關(guān)的正和負(fù)節(jié)點(diǎn),NC+和NC-分別是控制的正和負(fù)節(jié)點(diǎn) 是模型名,由.MODEL語(yǔ)句說(shuō)明。,元件模型和描述(流控開關(guān)),語(yǔ)句格式 W(name) N+ N- VN 例子:W1 6 5 VIN WMOD1 節(jié)點(diǎn)N+和N-分別是開關(guān)的正和負(fù)節(jié)點(diǎn),VN是控制電流流過(guò)的電壓源 是模型名,由.MODEL語(yǔ)句說(shuō)明。,元件描述(二極管),語(yǔ)句格式: D(name) N+ N- 例:D1 3 4 DMOD1 其中N+和N-分別是二極管的正負(fù)節(jié)點(diǎn),正電流從正節(jié)點(diǎn)流出,通過(guò)二極管流入負(fù)節(jié)點(diǎn)。 是模型名,可由用戶自行選定。AREA是面積因子,OFF規(guī)定在直流分析時(shí)在器件上所加初始條件為關(guān)態(tài)。如未指定AREA則缺省值為1.0。若瞬態(tài)分析不要求從靜態(tài)工作點(diǎn)開始,就可規(guī)定ICVD為初始條件。,元件描述(三極管),語(yǔ)句格式: Q(name) NC NB NE 例:Q1 3 4 5 QMOD1 其中NC,NB,NE,NS分別是集電極、基極、發(fā)射極和襯底的節(jié)點(diǎn)。NS是可選項(xiàng),若未規(guī)定則認(rèn)為NS接地。 是模型名,可由用戶自行選定。AREA是面積因子,OFF規(guī)定在直流分析時(shí)在器件上所加初始條件為關(guān)態(tài)。如未指定AREA則缺省值為1.0。若瞬態(tài)分析不要求從靜態(tài)工作點(diǎn)開始,就可規(guī)定ICVBE,VCE為初始條件。,元件描述(JFET),語(yǔ)句格式: J(name) ND NG NS 例:J1 3 4 5 JMOD1 其中ND,NG,NS是漏極、柵極、源極的節(jié)點(diǎn)。 是模型名,可由用戶自行選定。AREA是面積因子,OFF規(guī)定在直流分析時(shí)在器件上所加初始條件為關(guān)態(tài)。如未指定AREA則缺省值為1.0。若瞬態(tài)分析不要求從靜態(tài)工作點(diǎn)開始,就可規(guī)定ICVDS,VGS為初始條件。,元件描述(MOSFET),語(yǔ)句格式: M(name) ND NG NS NB + + + + + 例:M1 3 4 5 MMOD1 其中ND,NG,NS,NB是漏極、柵極、源極和襯底的節(jié)點(diǎn)。 是模型名,可由用戶自行選定。,L和W分別是溝道的長(zhǎng)和寬,單位為米。AD和AS是漏和源擴(kuò)散區(qū)的面積,單位為平方米,PD和PS分別是漏結(jié)和源結(jié)的周長(zhǎng),單位米。L、W缺省值為100mm ,AD、AS的缺省值為零。NRD和NRS分別是漏和源擴(kuò)散區(qū)等效的方塊數(shù),該值乘以 .MODEL語(yǔ)名中規(guī)定的薄層電阻RSH,就可計(jì)算出每個(gè)晶體管漏和源的寄生串聯(lián)電阻。NRG和NRB為柵極和襯底擴(kuò)散區(qū)的方塊數(shù)。PD和PS缺省值為0,NRD和NRS缺省值是1,NRG和NRB缺省值為0。M是與器件面積有關(guān)的“倍數(shù)”,它模擬了多個(gè)器件并聯(lián)的效應(yīng)。MOSFET的有效寬度,結(jié)和覆蓋電容,結(jié)電流要乘M,寄生電阻值(如RD,RS)要除以M。,元件描述(GaAs FET),語(yǔ)句格式: B(name) ND NG NS 例:B1 3 4 5 BMOD1 其中ND,NG,NS是漏極、柵極、源極的節(jié)點(diǎn)。 是模型名,可由用戶自行選定。AREA是面積因子,OFF規(guī)定在直流分析時(shí)在器件上所加初始條件為關(guān)態(tài)。如未指定AREA則缺省值為1.0。若瞬態(tài)分析不要求從靜態(tài)工作點(diǎn)開始,就可規(guī)定ICVDS,VGS為初始條件。,元件描述(數(shù)字器件),語(yǔ)句格式: U(name) () + + + + 例:U1 NAND(2) 1 2 10 Do_Gate I/O_PET,基本類型,基本類型參數(shù),時(shí)域模型,包括上升時(shí)間、下降時(shí)間、傳輸延時(shí)等,輸入輸出模型名,描述負(fù)載和驅(qū)動(dòng)特性,延遲選擇,I/O界面模型選擇,例子: 1、 UCLOCK STIM(1,1) OUT1 IO_STM +0S 0 +LABEL=STARTLOOP + +5NS 1 + +5NS 0 + +5NS GOTO STARTLOOP 1 TIMES,例子: 2、 UIOI STIM(4,4) IN1 IN2 IN3 IN4 +IO_STM TIMESTEP=1NS +0S 0 +LABEL=STARTLOOP + 10C 1 + 20C A + +5NS 0 + 30C GOTO STARTLOOP 1 TIMES + +10C 1,例子: 3、 UEX5 STIM ( 16, 4444 ) $G_DPWR $G_DGND + 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 + IO_STM TIMESTEP = 10ns + 0s 0000 + LABEL=STARTLOOP + 10c INCR BY 0001 + 20c GOTO STARTLOOP UNTIL GE 000A,元件描述(數(shù)字激勵(lì)源),語(yǔ)句格式: U(name) STIM (,) + +, + + GOTO TIMES + GOTO UNTIL GT + GOTO UNTIL GE + GOTO UNTIL LT + GOTO UNTIL LE + INCR BY + DECR BY ,激勵(lì)器件輸出信號(hào)或節(jié)點(diǎn)數(shù)目,信號(hào)(節(jié)點(diǎn))數(shù)指定的一個(gè)數(shù)字序列。1表示二進(jìn)制,3表示8進(jìn)制,4表示16進(jìn)制,數(shù)字輸出節(jié)點(diǎn),(時(shí)間)前綴:“十” 如果在前面直接加十”,那么就假定該時(shí)間是用來(lái)說(shuō)明相對(duì)于前一時(shí)間參考點(diǎn)的相對(duì)時(shí)間,如果前面不加“十”,則就假定該時(shí)間是相對(duì)于0的絕對(duì)時(shí)間。 后綴:S表示秒,C表示步(周期),步長(zhǎng)是由該激勵(lì)源的TIMESTEP參數(shù)的值來(lái)確定的。,每個(gè)節(jié)點(diǎn)的值(0,1,X或Z),元件描述(獨(dú)立電壓源),語(yǔ)句格式: V(name) N+ N- + + + 例: Vcc 3 0 DC 6V Vin 1 0 DC 2 AC 1 30 SIN(0 2V 10kHz) 其中N+和N-分別是獨(dú)立電壓源的正負(fù)節(jié)點(diǎn),正電流從正節(jié)點(diǎn)進(jìn)入獨(dú)立電壓源流入負(fù)節(jié)點(diǎn)。,元件描述(獨(dú)立電流源),語(yǔ)句格式: I(name) N+ N- + + + 例: I1 3 0 DC 6V Iin 1 0 DC 2 AC 1 30 SIN(0 2V 10kHz) 其中N+和N-分別是獨(dú)立電流源的正負(fù)節(jié)點(diǎn),電流從正節(jié)點(diǎn)流入獨(dú)立電流源,從負(fù)節(jié)點(diǎn)流出。獨(dú)立電流源不必接地,元件描述(指數(shù)源),一般形式: EXP(V1 V2 TRD TRC TFD TFC) V1 初始電壓 V2 峰值電壓 TRD 上升延時(shí)時(shí)間 TRC 上升時(shí)間常數(shù) TFD 下降延時(shí)時(shí)間 TFC 下降時(shí)間常數(shù),元件描述(脈沖源),一般形式: PULSE(V1 V2 TD TR TF PW PER) V1 初始電壓 V2 脈沖電壓 TD 延遲時(shí)間 TR 上升時(shí)間 TF 下降時(shí)間 PW 脈沖寬度 PER 脈沖周期,元件描述(分段線性源),一般形式: PWL (T1 V1 T2 V2 .TN VN) Ti 時(shí)間點(diǎn) Vi 該時(shí)間點(diǎn)電壓值,元件描述(單頻調(diào)頻源),一般形式: SFFM (V0 VA FC MOD FS) V=V0+VAsin(2FCt)+Msin(2FSt) V0 偏置電壓 VA 電壓振幅 FC 載波頻率 MOD 調(diào)制系數(shù) FS 信號(hào)頻率,元件描述(正弦源),一般形式: SIN (V0 VA FREQ TD ALPHA THETA) V=V0+VAe-(t-td)sin2f(t-td)- V0 偏置電壓 VA 電壓振幅 FREQ 頻率 TD 延遲時(shí)間 ALPHA 阻尼因子 THETA 相位延遲,元件描述(多項(xiàng)式源),一般形式: POLY(n) N1+ N1- N2+ N2- Nn+ Nn- +P0 P1 Pm n=1: Y=P0+P1A+P2A2+ P3A3+ PnAn n=2: Y= P0+P1A+ P2B+ P3A2+ P4AB+ P5B2 + P6A3+ P7A2 B+ P8AB2 + P9B3 n=3: Y= P0+P1A+ P2B + P3C+ P4A2+ P5AB+ P6AC + P7B2 + P8BC + P9C2 + P10A3 + P11A2 B+ P12A2 C + P13AB2 + P14ABC + P15AC2 + P16B3 + P17B2 C + P18 BC2 + P19C3 + P20A4 + ,元件描述(線性受控電壓源),語(yǔ)句格式: 電壓控制電壓源 E(name) N+ N- NC+ NC- 電流控制電壓源 H(name) N+ N- VN 例: E1 3 4 1 0 6 Hin 1 0 Vin 2 其中N+和N-分別是電壓源的正負(fù)節(jié)點(diǎn), NC+和NC-分別是控制電壓源的正負(fù)節(jié)點(diǎn)。VN為控制電流流過(guò)的電壓源,元件描述(線性受控電流源),語(yǔ)句格式: 電壓控制電流源 G(name) N+ N- NC+ NC- 電流控制電流源 F(name) N+ N- VN 例: G1 3 4 1 0 6 Fin 1 0 Vin 2 其中N+和N-分別是電壓源的正負(fù)節(jié)點(diǎn), NC+和NC-分別是控制電壓源的正負(fù)節(jié)點(diǎn), VN為控制電流流過(guò)的電壓源,元件描述(非線性受控電壓源),語(yǔ)句格式: 非線性電壓控制電壓源 E(name) N+ N- Poly(n) +NC1+ NC1- NC2+ NC2- NCn+ NCn- +P0 P1 P2Pm 非線性電流控制電壓源 H(name) N+ N- Poly(n) VN1 VN2 VNn +P0 P1 P2Pm 非線性電流控制電流源常作為非線性電阻,例子: E1 10 12 POLY(2) 3 0 5 0 0 1 1.5 1.2 1.7 1 V=V(3)+1.5 V(5)+1.2V(3)2+1.7 V(3) V(5)+ V(5)2 H1 25 40 POLY VN 0 1 1.5 1.2 1.7 V=I(VN)+1.5I(VN)2+ 1.2I(VN)3+ 1.7I(VN)4,元件描述(非線性受控電流源),語(yǔ)句格式: 非線性電壓控制電流源 G(name) N+ N- Poly(n) +NC1+ NC1- NC2+ NC2- NCn+ NCn- +P0 P1 P2Pm 非線性電流控制電流源 F(name) N+ N- Poly(n) VN1 VN2 VNn +P0 P1 P2Pm 非線性電壓控制電流源常作為非線性電導(dǎo),例子: G1 10 12 POLY(2) 3 0 5 0 0 1 1.5 1.2 1.7 1 I=V(3)+1.5 V(5)+1.2V(3)2+1.7 V(3) V(5)+ V(5)2 F1 25 40 POLY VN 0 1 1.5 1.2 1.7 I=I(VN)+1.5I(VN)2+ 1.2I(VN)3+ 1.7I(VN)4,模型描述語(yǔ)句,語(yǔ)句格式: .MODEL MNAME TYPE(P1=VAL1 +P2=VAL2 P3=VAL3. Pn=VALn) MNAME是模型名,它和器件描述語(yǔ)句相同,該語(yǔ)句可指定一個(gè)或多個(gè)器件使用的一組模型參數(shù)。 TYPE為元器件模型類別,每種類別有自己的一套參數(shù)。給定模型類別后,模型參數(shù)值由括號(hào)內(nèi)參數(shù)表中的參數(shù)值來(lái)給出,對(duì)模型可設(shè)置部分參數(shù)值或全部參數(shù)值。末給定的參數(shù)名和值就由程序中的缺省值代替。, 是兩個(gè)容差參數(shù)設(shè)定。DEV和LOT的規(guī)定值可以是百分?jǐn)?shù)也可以是數(shù)值。DEV是描述不連續(xù)的獨(dú)立器件,如印刷電路板上的元器件或不同批管芯的容差。LOT描述的是連續(xù)的、器件批,如集成電路一批中的各個(gè)晶片的偏差,以及芯片中匹配器件的容差。,模型類別總結(jié),模型類別總結(jié),子電路描述語(yǔ)句,語(yǔ)句格式: .SUBCKT SUBNAME N1 其中SUBNAME 是子電路名,N1,N2是子電路外部節(jié)點(diǎn)號(hào),不能為零。子電路的定義是以.SUBCKT語(yǔ)句開始的,其后跟一組元件語(yǔ)句定義子電路,直到語(yǔ)句.ENDS為止。子電路定義中不能出現(xiàn)控制語(yǔ)句,但可包括器件模型,子電路調(diào)用,其它子電路定義等其它內(nèi)容。,在子電路中所定義的那部分器件模型或子電路的定義都只是局部的,在子電路定義之外不能識(shí)別其含意。子電路定義中的任何節(jié)點(diǎn)也都是局部量,接地點(diǎn)是全局量。所以子電路定義中的節(jié)點(diǎn)號(hào)、器件名、MODEL的說(shuō)明可以和外部的相同,而不會(huì)沖突。,子電路調(diào)用,語(yǔ)句格式: X(name) N1 SUBNAME X是關(guān)鍵字,調(diào)用子電路只要規(guī)定以X為首的假元件名即可。其后是用來(lái)連接到子電路上的電路節(jié)點(diǎn)號(hào),最后是子電路名。子電路的外節(jié)點(diǎn)號(hào)由于是局部的,所以和電路調(diào)用時(shí)的節(jié)點(diǎn)號(hào)無(wú)關(guān),但電路節(jié)點(diǎn)號(hào)的順序必須.SUBCKT語(yǔ)句中定義的順序一致。,例子: 定義一個(gè)名為OPA的子電路,1、2是兩個(gè)輸入節(jié)點(diǎn),3為輸出節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)4是電源Vcc .SUBCKT 0PA l 2 3 4 一組子電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)描述語(yǔ)句 .ENDS 調(diào)用語(yǔ)句為: X1 7 9 3 4 OPA 在調(diào)用子電路時(shí),電路節(jié)點(diǎn)順序要與子電路節(jié)點(diǎn)順序一致,該語(yǔ)句規(guī)定電路的7、9、3、4節(jié)點(diǎn)分別代表OPA子電路的輸入1、2,輸出3和電源Vcc節(jié)點(diǎn)。,庫(kù)文件調(diào)用語(yǔ)句,語(yǔ)句格式: .LIB 例: .LIB .LIB DIODE.LIB .LIB C:PSPICELIBBIPOLAR.LIB .LIB語(yǔ)句用于參考和調(diào)用存在于庫(kù)文件中的模型或子電路庫(kù)。 是文件名,可以是任意字符串。其擴(kuò)展名.LIB不能缺省,如果設(shè)定一個(gè)文件名就必須有擴(kuò)展名。若缺省,其缺省值為NOM.LIB。NOM.LIB將引導(dǎo)查找所有其它的庫(kù)文件。,第四部分,PSPICE特性分析語(yǔ)句,直流工作點(diǎn)分析,語(yǔ)句格式: .OP 此語(yǔ)句計(jì)算并打印出電路的直流工作點(diǎn),這時(shí)電路中所有電感短路,電容開路。在瞬態(tài)和交流分析前程序?qū)⒆詣?dòng)進(jìn)行直流工作點(diǎn)分析,以確定瞬態(tài)分析的初始條件和交流小信號(hào)分析時(shí)非線性器件的線性化小信號(hào)模型參數(shù)。輸出結(jié)果包括: 1、所有節(jié)點(diǎn)的電壓 2、所有電壓源的電流及電路的直流總功耗 3、所有晶體管各極的電流和電壓 4、非線性受控源的小信號(hào)(線性化)參數(shù),直流掃描分析,語(yǔ)句格式: .DC (SType) SNAME SSTART SSTOP SINCR + 例子: .DC VIN 0.25 5 0.25 IB 0mA 1mA 100uA .DC LIN I2 5mA -2mA 0.2mA .DC RES RMOD(R) 0.7 1.3 0.1 .DC DEC NPN QMOD1(IS) 1E-18 1E-15 5 .DC TEMP LIST 45 15 0 l5 50 100 125 .DC PARAM VSUPPLY 7.5 15 0.5,掃描類型:包括LIN、DEC、OCT、LIST,掃描參數(shù)名:電源、溫度、模型參數(shù)、全局變量等,掃描起始值,掃描中止值,掃描增量或點(diǎn)數(shù),必須大于0,嵌套掃描,直流小信號(hào)靈敏度分析,語(yǔ)句格式; .SENS OUT1 例:.SENS V(5) V(2,3) I(V2) I(V5) OUT1 為輸出變量, .SENS語(yǔ)句是通過(guò)在偏置點(diǎn)附近將電路線性化,計(jì)算并打印出每個(gè)輸出變量對(duì)電路中所有元器件值和模型參數(shù)變化時(shí)的敏感程度。 運(yùn)行.SENS 語(yǔ)句后,對(duì)應(yīng)每一個(gè)元器件值和模型參數(shù)都將打印出指定輸出量的元件靈敏度和歸一化靈敏度。因此這個(gè)語(yǔ)句很容易產(chǎn)生大量的輸出。,目前只對(duì)下列元器件才能計(jì)算其靈敏度 電阻器 獨(dú)立電壓源和獨(dú)立電流源 電壓控制開關(guān)和電流控制開關(guān) 晶體二極管 雙極晶體管,小信號(hào)傳輸函數(shù),語(yǔ)句格式: .TF OUTVAR INVAR 例: .TF V(5,3) VIN .TF I(V1) VIN 其中OUTVAR 是小信號(hào)輸出變量, INVAR 是小信號(hào)輸入源 TF語(yǔ)句通過(guò)在偏置點(diǎn)附近將電路線性化后,計(jì)算并打印出電路的直流小信號(hào)傳信函數(shù)值,即輸出與輸入的比值,輸入電阻值和輸出電阻值。,交流特性分析,語(yǔ)句格式: .AC (SType) N FSTART FSTOP 要使用AC特性分析,必須在輸入中至少指定一個(gè)獨(dú)立源的交流值,以使分析得以進(jìn)行。此外要使FSTOPFSTART0。 AC分析中,所有具有非零幅度值的獨(dú)立電壓和電流源都是電路的輸入。要得到AC的分析結(jié)果必須使用.PRINT,.PLOT或.PROBE中的一個(gè)。,頻率取值方法,包括LIN、DEC、OCT,每一數(shù)量級(jí)中取頻率點(diǎn)的數(shù)目,起始頻率值,終止頻率值,噪聲分析,語(yǔ)句格式: .NOISE V(N+,N-) SOURCE M 例,NOISE V(5) VIN 10 該語(yǔ)句是進(jìn)行電路的噪聲分析。噪聲分析是同交流分析一起進(jìn)行的。所以NOISE語(yǔ)句要與.AC語(yǔ)句一同出現(xiàn)。,節(jié)點(diǎn)總的噪聲輸出電壓,作為噪聲輸入基準(zhǔn)并計(jì)算等效輸入噪聲節(jié)點(diǎn)處的獨(dú)立電壓源或獨(dú)立電流源名稱,頻率問(wèn)隔點(diǎn)數(shù),在每個(gè)間隔頻率點(diǎn),電路中每個(gè)噪聲源的貢獻(xiàn)將打印出來(lái)。若為零則不打印該信息,電路中產(chǎn)生噪聲的器件有電阻器和半導(dǎo)體器件,每個(gè)器件的噪聲源在AC分析的每個(gè)頻率計(jì)算出相應(yīng)的噪聲,并傳送到一個(gè)輸出節(jié)點(diǎn),所有傳送到該節(jié)點(diǎn)的噪聲進(jìn)行方均根相加,就得到了指定輸出端的等效輸出噪聲。同時(shí)計(jì)算出從輸入源到輸出端的電壓(電流)增益,由輸出噪聲和增益就得到等效輸入噪聲值,若SOURCE是電壓源,則計(jì)算等效輸入噪聲電壓,單位為vHz1/2 若OURCE是電流源,則計(jì)算等效輸入噪聲電流,單位為AHz1/2 噪聲分析產(chǎn)生兩種輸出;詳細(xì)表格,總的表和圖。若在.NOISE設(shè)置了M值,則不打印詳細(xì)表格。詳細(xì)表格是隨分析時(shí)打印出來(lái)的,不需要.PRINT或.PLOT語(yǔ)句說(shuō)明。如果需要打印出等效輸入噪聲和輸出噪聲,就需要用.PRINT或.PLOT 語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)。,瞬態(tài)分析,語(yǔ)句格式: .TRAN TSTEP TSTOP 例: .TRAN 1NS l00NS .TRAN 1ns l00NS 1NS UIC .TRANOP 5NS 400NS 50NS 其中TSTEP是繪圖的時(shí)間增量, TSTOP是分析終止時(shí)間,TSTART是繪圖的開始時(shí)間,TSTART 缺省值為0。 TMAX是最大步長(zhǎng),缺省值是TSTEP和(TSTOP-TSART)50中的較小值。 UIC是一個(gè)任選的關(guān)鍵字,表示用戶用自己規(guī)定的初始條件進(jìn)行瞬態(tài)分析,而不用在瞬態(tài)分析前進(jìn)行靜態(tài)工作點(diǎn)的求解。,瞬態(tài)分析總是從時(shí)間零開始,在時(shí)間零到TSTART 的時(shí)間間隔內(nèi),瞬態(tài)電路分析仍進(jìn)行,只是沒有輸出,而且瞬態(tài)分析的值也沒有存貯起來(lái)。在TSTART和TSTOP間隔內(nèi)進(jìn)行計(jì)算存貯并輸出。 瞬態(tài)分析時(shí)程序采用變步長(zhǎng)的算法以保證精度和速度.當(dāng)電路變化不大時(shí),內(nèi)部運(yùn)算的時(shí)間步長(zhǎng)就增大,變化快時(shí)就縮小,這樣計(jì)算出來(lái)的不同時(shí)間的值并采用2階多項(xiàng)式插值法得到所需要的打印時(shí)間的值。 .TRAN語(yǔ)句中帶有“OP”后綴時(shí),能打印出由.OP語(yǔ)句產(chǎn)生的偏置點(diǎn)。,付里葉分析,語(yǔ)句格式: .FOUR FREQ V1V2 V3 例: .FOUR 100K V(5) 其中FREQ是的基頻, V1V2 V3是要求分析的輸出變量(節(jié)點(diǎn)電壓)。 付里葉分析計(jì)算了瞬態(tài)分析結(jié)果的一部分,得到基頻、DC分量、第2到第9次諧波。不是所有的瞬態(tài)結(jié)果都要用到,只用到瞬態(tài)分析TSTOP之前基頻的一個(gè)周期。若PERIOD是基頻的周期,則PERIODlFREQ。付里葉分析時(shí)間是(TSTOP-PERIOD)1/F,就是說(shuō),瞬態(tài)分橋至少要持續(xù)1FREQ,為了得到最高的精度,應(yīng)把瞬態(tài)分析中的TMAX定為PERIOD/100。對(duì)高Q值電路,TMAX可小一些。 .FOUR語(yǔ)句運(yùn)行結(jié)果就是輸出,不用設(shè).PRINT或.PLOT,溫度特性分析,語(yǔ)句格式: .TEMP T1 例:.TEMP 55 25 l 00 該語(yǔ)句規(guī)定在什么溫度下進(jìn)行模擬,T1,T2是指定的模擬溫度(單位為)。若給了幾個(gè)溫度,則對(duì)每個(gè)溫度,都要做一遍所有的分析。當(dāng)溫度低于-273時(shí)不能模擬。模型參數(shù)是在溫度為標(biāo)稱溫度TNOM下的值,若無(wú).TEMP語(yǔ)句,則程序?qū)⒃跍囟萒NOM27下進(jìn)行模擬。,節(jié)點(diǎn)設(shè)置語(yǔ)句,語(yǔ)句格式: .NODESET V(NODE)VAL 例:NODESET V(12)4.5 V(4)2.2 NODE為節(jié)點(diǎn)號(hào),V(NODE)為節(jié)點(diǎn)電壓,VAL是設(shè)置的電壓值。 該語(yǔ)句的作用是使指定節(jié)點(diǎn)的電壓固定在所給定的電壓值上,程序先按這些節(jié)點(diǎn)電位求得直流或瞬態(tài)的初始解進(jìn)行運(yùn)算,在解收斂后就去掉這些約束條件繼續(xù)選代,直到算得真正的解為止。,此語(yǔ)句對(duì)雙穩(wěn)態(tài)或非穩(wěn)態(tài)電路的計(jì)算收斂可能是必須的,它可使電路擺脫“停頓”狀態(tài),而進(jìn)入所希望的狀態(tài)。一般情況該詞句是不必要的。 此語(yǔ)句也可幫助啟動(dòng)DC掃描。.NODESET電壓可用在DC掃描的第一步,在余下各步中被忽略。在嵌套DC掃描中, .NODESET可用于每個(gè)嵌套(即內(nèi)層掃描)的第一步。該命令也可用到DC掃描的其它類型,如參數(shù)值或溫度的掃描。,初始條件設(shè)定語(yǔ)句,語(yǔ)句格式: .IC V(NODE)VALV(NODE)VAL 例: IC V(11)5 V(4)-5 V(2)2.2 該語(yǔ)句是設(shè)置瞬態(tài)初始條件的,它和.NODESET語(yǔ)句不同, .NODESET是用來(lái)幫助直流解的收斂,并不影響最后得到的工作點(diǎn)(對(duì)多穩(wěn)態(tài)電路除外),一旦建立了工作點(diǎn),這些值在DC掃描分析和瞬態(tài)分析中不在起作用,而.IC的值用來(lái)計(jì)算瞬態(tài)分析偏置點(diǎn)以及非線性元件的線性化參數(shù),它不影響DC掃描。,該語(yǔ)句有兩種不同的解釋,取決于在.TRAN語(yǔ)句中是否規(guī)定了參數(shù)UIC。 在.TRAN 語(yǔ)句中規(guī)定了參數(shù)UIC時(shí):程序用.IC語(yǔ)句中規(guī)定的節(jié)點(diǎn)電壓計(jì)算電容、二極管、雙極型晶體管、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管和MOS場(chǎng)效應(yīng)管的初始條件。這和在每個(gè)器件語(yǔ)句中規(guī)定IC參數(shù)是完全等效的,但在器件語(yǔ)句中規(guī)定的IC值優(yōu)先于.IC語(yǔ)句的值,一旦規(guī)定了參數(shù)UIC和有.IC語(yǔ)句時(shí),瞬態(tài)分析就先不進(jìn)行直流工作點(diǎn)的分析(初始瞬態(tài)值),因此應(yīng)該在.IC語(yǔ)句中仔細(xì)設(shè)定各點(diǎn)的直流電位。,在.TRAN語(yǔ)句中未規(guī)定參數(shù)UIC時(shí),在瞬態(tài)分析前計(jì)算直流偏置(初始瞬態(tài))解。這.IC語(yǔ)句中指定的節(jié)點(diǎn)電壓僅當(dāng)作求解直流工作點(diǎn)時(shí)相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)的初始值。在瞬態(tài)分析時(shí)對(duì)這些節(jié)點(diǎn)的限制就取消了。,蒙特卡羅分析,語(yǔ)句格式: .MC (runs value) (analysis) + 例: .MC 8 TRAN V(10) YMAX .MC 20 AC VP(91,34) YMAx .MC 40 DC IC(Q8) YMAX LIST (runs value) 為指定運(yùn)行次數(shù),這是.MC語(yǔ)句中必須的。程序規(guī)定最大為2000。 (analysis)在.MC語(yǔ)句中是必須的,其所選的分析必須設(shè)為直流分析DC、交流分析AC和瞬態(tài)分析TRAN這三者中的一種。選定的分析在隨后的運(yùn)行中將多次運(yùn)行。,.MC語(yǔ)句可對(duì)電路因元器件模型參數(shù)存在容許的偏差(容差)造成電路特性的變化進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。器件模型參數(shù)是在MODEL語(yǔ)句中設(shè)定的DEV和LOT容差范圍內(nèi),在每次分析時(shí)隨機(jī)地變化。 .MC語(yǔ)句對(duì)所選定的分析直流、交流、瞬態(tài)特性進(jìn)行多次運(yùn)行。第一次運(yùn)行時(shí),所有元器件的模型參數(shù)均在標(biāo)稱值下,隨后的運(yùn)行中模型參數(shù)在其容差范圍內(nèi)隨機(jī)變化。,為輸出變量名, 是對(duì)輸出變量的所有值進(jìn)行特定的運(yùn)算而減少到一個(gè)值的單值運(yùn)算方法的選擇。將在額定值下分析(第一次運(yùn)行)值與隨后的統(tǒng)計(jì)分析運(yùn)行值進(jìn)行比較(單值運(yùn)算)就得到了單值, 必須是下列方法之一: YMX 求出每個(gè)波形與額定運(yùn)行值的最大差值 MAX 求出每個(gè)波形的最大值 MIN 求出每個(gè)波形的最小值 RISEEDGEvalue其中value是指定的閾值。找出第一次超過(guò)閾值的波形,這波形里在超過(guò)閾值點(diǎn)之后必須有一個(gè)或幾個(gè)點(diǎn)等于或低于這個(gè)值。最后列出的輸出值就是波形超過(guò)閾值的值。 FALLEDGEvalue其中value 是指定的閾值,找出第一次低于閾值的波形,這波形里在一個(gè)低于閾值點(diǎn)之后必須有一個(gè)或幾個(gè)等于或高于這個(gè)值。最后列出的輸出值就是波形低于閾值的點(diǎn)。,輸出任選項(xiàng):包括下列幾項(xiàng),選擇時(shí)可不選或選幾種: LIST:每次運(yùn)行中每個(gè)元件實(shí)際使用的模型參數(shù)值。 OUTPUT(output type):要求在第一次運(yùn)行以后的各次運(yùn)行輸出。 OUTPUT 則只對(duì)第一次(規(guī)范值)運(yùn)行產(chǎn)生輸出, (output type)可選以下幾種之一種: ALL:產(chǎn)生所有的輸出(包括第一次運(yùn)行值); FIRST:只產(chǎn)生前n次運(yùn)行產(chǎn)生的輸出 EVERY :對(duì)每個(gè)第n次運(yùn)行產(chǎn)生輸出; RUNS :僅對(duì)此部分中列出的運(yùn)行次數(shù)進(jìn)行分析并產(chǎn)生輸出,這個(gè)表中最多可列25個(gè)值。 RANGE , 用下限值和上限值限制掃描變量的范圍,符號(hào)“*”可用來(lái)表示value為所有的值。如 YMAX RANGE(*,5對(duì)所有小于或等于5的掃描變量(時(shí)間、頻率等)計(jì)算出YMAX。 MAX RANGE(一1,*):對(duì)大于或等于-1的掃描變量算出最大輸出變量。如果RANGE 未寫,掃描變量在整個(gè)掃描范圍內(nèi)計(jì)算。,靈敏度/最壞情況分析,語(yǔ)句格式: .WCASE (analysis) (output variable) 例:.WCASE TRAN V(10) YMX .WCASE DC IC(Q6) YMAX VARY DEV .WASE AC VP(5,0) YMAX DEVICE RQ OUTPUT ALL .WCASE 語(yǔ)句中的前三項(xiàng)(analysis) (output variable) 均與.MC語(yǔ)甸中的含意一樣,是任選項(xiàng), 可沒有,也可選下列幾種: ?,.WASE 語(yǔ)句是對(duì)電路進(jìn)行靈敏度和最壞情況分析。該語(yǔ)句是在參數(shù)變化時(shí),對(duì)所選的分析多次運(yùn)行,與.MC不同的是.WCASE每次運(yùn)行只改變一個(gè)器件參數(shù),而monte carlo統(tǒng)計(jì)分析是參數(shù)按指定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律同時(shí)隨機(jī)的變化。由于.WCASE每次運(yùn)行時(shí)可求出每個(gè)參數(shù)對(duì)輸出變量(波形)的靈敏度,在所有的靈敏度都得到后,在最后一次運(yùn)行中使各個(gè)參數(shù)同時(shí)按容差范圍內(nèi)各自的最大變化量改變,這樣就進(jìn)行了最壞情況分析了。如果器件參數(shù)有5個(gè), .WCASE 開始按參數(shù)的標(biāo)稱值進(jìn)行第一次分析,然后由各自容差分別改變一個(gè)參數(shù)共運(yùn)行5次,最后進(jìn)行最壞情況分析,所以.WCASE 共進(jìn)行參數(shù)變量加二次等于7次分析。,是任選項(xiàng),可沒有,也可選下列幾種: OUTPUT ALL:要求將第一次運(yùn)行以后的各次運(yùn)行輸出。若沒有聲明 則僅輸出標(biāo)稱值(第一次)和最壞情況下運(yùn)行的結(jié)果。 RANGE , :同.MC語(yǔ)句。 HI或LOW:指定了最壞情況分析的方向(相對(duì)于標(biāo)稱值),如果是YMAX或MAX,缺省值為HI,否則缺省值是LOW。 VARY DEV (VARY LOT ) (VARY BOTH):器件模型參數(shù)按.MODEL語(yǔ)句中規(guī)定的DEV容差各自獨(dú)立隨機(jī)變化或LOT容差同時(shí)發(fā)生隨機(jī)變化或者根據(jù)兩者都進(jìn)行變化。如果未聲明該選項(xiàng),則缺省值是(VARY BOTH)。 BY RELTOL:器件模型參數(shù)按.Options語(yǔ)句設(shè)置的RELTOL(相對(duì)精度)變化。 BY:器件模型參數(shù)按設(shè)置的 值變化,缺省時(shí)即只寫B(tài)Y其值為BY RELTOL 。 DEVICE :對(duì)要進(jìn)行分析的器件類型,可在關(guān)鍵詞DEVICE后列出。列出幾個(gè)類型時(shí)不要用空格、括號(hào)等隔開,如只對(duì)R和Q進(jìn)行分析,則形式為DEVICE RQ。該選項(xiàng)缺省時(shí),則對(duì)所有器件都進(jìn)行靈敏度最壞情況分析。,分布參數(shù)定義語(yǔ)句,語(yǔ)句格式: .DISTRIBUTION 例子:. .DISTRIBUTION USERDEF1 (-1,0)(0,1)(1,0) 語(yǔ)句用于在monte carlo統(tǒng)計(jì)容差分析中,讓用戶自己定義器件模型參數(shù)的容差分布,由.DISTRIBUTION 所描述的容差分布曲線可控制Pspice產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的相對(duì)概率分布,以計(jì)算模型參數(shù)的偏差。在Pspice中隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器的范圍為(-1,+1),參數(shù)偏差有均勻分布、高斯分布及用戶自定義分布,每種分布都由標(biāo)明的。用戶如果要定義器件模型參數(shù)的容差分布,則name在.options和.model語(yǔ)句中都應(yīng)同名。, 表示了,這是數(shù)字對(duì),用它所組成的一組數(shù)字對(duì),就描述了每次.MC運(yùn)行時(shí),給器件模型參數(shù)計(jì)算的偏差值以及對(duì)應(yīng)的概率值,數(shù)字對(duì)可達(dá)100個(gè)。偏差值必須在(-1,1)之間,這是與隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器的范圍相匹配的,后賦值時(shí),要使后面的值應(yīng)大于或等于前面的值,概率表示是相對(duì)可能性,必須為正數(shù)或零,,函數(shù)定義語(yǔ)句,語(yǔ)句格式: .FUNC (name) () (body) 例:.FUNC E(x) EXP(X) .FUNC SINH(x) (E(x)十E(-x)/2 .FUNC函數(shù)定義語(yǔ)句用以定義表達(dá)式中所要用到的函數(shù),.FUNC語(yǔ)句必須出現(xiàn)在第一次使用這個(gè)函數(shù)之前,且函數(shù)不能重新定義,函數(shù)名(name)定義可任意,但應(yīng)與PSPICE的內(nèi)建函數(shù)如“ABS” “ SIN”等不同。 (name)后跟自變量(arg),最多可有10個(gè)自變量,在因數(shù)使用時(shí)的自變量數(shù)目必須與定義的數(shù)目相等。語(yǔ)句中自變量可有可無(wú)但括號(hào)不能省。 (body)為函數(shù)體,可以利用前面已定義過(guò)的函數(shù),包括文件語(yǔ)句,語(yǔ)句格式: .INC (file name) 例:.INC AAA.CIR .INC C:PSPICELIBBBB.CIR .INC語(yǔ)句是用于插入別的文件的內(nèi)容,(file name)是任意字符串 包括文件可以包括任何語(yǔ)句,其特殊點(diǎn)為:無(wú)標(biāo)題行,可用一個(gè)注釋;如果有.END語(yǔ)句,則表示包括文件的末尾;.INC語(yǔ)句最多有4級(jí)“包括”。,參數(shù)及表達(dá)式定義語(yǔ)句,語(yǔ)句格式: .PARAM(namevalue) .PARAM(nameexpression) 例:.PARAM VCC6V,VEE-6V .PARAM BD(100KHz3) .PARAM PI3.14159 以參數(shù)代替數(shù)值,或在表達(dá)式中使用參數(shù),可以靈活設(shè)置電路輸入文件中待分析的值。 (name)是定義的參數(shù)名,(value)和(expression)分別是常數(shù)或表達(dá)式,表達(dá)式必須僅含常數(shù)或前面已定義過(guò)的參數(shù),其它參數(shù)不能在表達(dá)式中。(name) 名不能與程序中予定義的參數(shù)、予定義函數(shù)或命令同名,參數(shù)分析語(yǔ)句,語(yǔ)句格式: .STEP (LIN) SNAME SSTART SSTOP SINCR .STEP SNAME SSTART SSTOP ND .STEP SNAME LIST VAL1 VAL2. 例:.STEP VCE 0 12V 5V .STEP LIN IA 2mA -2mA 0.1mA .STEP PARAM FREQ 1K 100K 1K 該語(yǔ)句是按掃描變量名(SNAME)對(duì)電路的所有分析進(jìn)行參數(shù)掃描,.STEP每一步都要進(jìn)行.DC,.AC,.TRAN等通常分析,所有分析完成后,對(duì)所有掃描值產(chǎn)生了一個(gè)完整的輸出。,掃描可以是線性(LIN)的,對(duì)數(shù)(DEC)的,倍頻程(OCT)的或列表的形式。掃描變量可以是電流、模型參數(shù)、溫度、和全程變量。 .STEP語(yǔ)句與.DC語(yǔ)句相似,如果在.STEP和.DC設(shè)置了同樣的值,會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤標(biāo)志,使任何分析均不能進(jìn)行。 同樣在 .STEP,.TEMP,.MC,WCASE和.DC中的二種分析,設(shè)置同樣的值也是不允許的。,結(jié)果輸出語(yǔ)句,.PRINT (PRTYPE) OUT1 例: .PRINT TRAN V(4) V(2,8) I(VIN) I(VCC) 該語(yǔ)句規(guī)定1至8個(gè)輸出變量的打印輸出, PRTYPE是輸出分析類型:DC,AC,TRAN,NOISE .PLOT (PRTYPE) OUT1 OUT8 例: .PLOT I(D8) I(VCC)(-20mA,20mA) 該語(yǔ)句規(guī)定l到8個(gè)輸出變量的繪圖輸出, PRTYPE 是輸出的分析類型(DC,AC,TRAN,NOISE )。 (low,high) 的可選項(xiàng)是表示對(duì)任何輸出變量規(guī)定作圖的下限(low)和上限(high) 。如沒有規(guī)定繪圖限制,PSPICE將自動(dòng)地決定所有繪圖的輸出變量的最小值和最大值,并換算合適的作圖比例。,輸出變量,例子: V(1) 節(jié)點(diǎn)1與地之間的電壓 V(3,2) 節(jié)點(diǎn)3與節(jié)點(diǎn)2之間的電壓 V(R10) 電阻R10上的電壓 VB(Q5) 雙極晶體管Q5的基極與地之間的電壓 VGS(M8) MOSFET M8的柵極與源極間的電壓 VA(T2) 傳輸線T2的A端口電壓 I(D2) 通過(guò)二極管D2的電流 IG(J6) 流入JFET J6的柵極電流 D(QA) 數(shù)字節(jié)點(diǎn)QA的數(shù)字值,交流分析中的輸出變量,AC分析中,在輸出電壓v和電流I的變量之后再加上附加項(xiàng),就可得到適當(dāng)?shù)妮敵?。各附加?xiàng)含意如下;,例子: V(2,1) 節(jié)點(diǎn)2和節(jié)點(diǎn)1的電壓幅度 VM(2) 節(jié)點(diǎn)2與參考節(jié)點(diǎn)(地)間的電壓幅度 VDB(R1) R1上電壓幅度的分貝(dB)數(shù) VBEP(Q5) 三極管Q5的基極與發(fā)射極間電壓的相位 IAG(T2) 傳輸線T2的A端口電流的群延遲 IR(VIN) 流過(guò)電壓源VIN電流的實(shí)部 II(R1) 流過(guò)電阻R1上電流的虛部 IGG(M3) MOSFET M3柵極電流的群延遲,噪聲分析中的輸出變量,第五部分,常見問(wèn)題,浮動(dòng)節(jié)點(diǎn),少于兩個(gè)連接的節(jié)點(diǎn),電壓源和有感回路,直流分析不收斂,直流分析時(shí)的不收斂,往往是由于電路連接、元件值或模型參數(shù)值有錯(cuò)造成的。 偏置點(diǎn)的計(jì)算不收斂有以下5種解決方法; 重置ITLl項(xiàng) 最簡(jiǎn)單的方法是增加直流迭代次數(shù)的限制,在任選項(xiàng)中ITLl為40,可把ITLl 置為1000,這樣就允許許更多的迭代次數(shù),可能會(huì)導(dǎo)致收斂。這種方法,往往對(duì)計(jì)算終止值在真實(shí)解附近較有效。,使用OFF項(xiàng) 在直流計(jì)算時(shí),可關(guān)斷所有對(duì)直流計(jì)算是截止的半導(dǎo)體器件。偏置點(diǎn)首先是假定被設(shè)定的器件都是在截止時(shí)得到的,收斂后再允許這些器件中有電流通過(guò),以使它們的端電壓與實(shí)際相符,處于正常工作,然后繼續(xù)迭代至收斂。因此ONOFF項(xiàng)不影響偏置點(diǎn)的最終解,只影響對(duì)初始迭代的估計(jì)。所以,這種方法對(duì)非線性工作區(qū)是最有效。,使用.NODESET語(yǔ)句 .NODESET 語(yǔ)句是節(jié)點(diǎn)電壓設(shè)置語(yǔ)句,用它可以對(duì)電路中某些節(jié)點(diǎn)設(shè)置初始電壓。在直流分析時(shí)將對(duì)予置節(jié)點(diǎn)接上設(shè)定的電壓源,進(jìn)行迭代直至收斂,再將這些電壓源去掉繼續(xù)迭代直至收斂到最終解。因此該語(yǔ)句僅起幫助收斂的作用并不影響直流偏置點(diǎn)的最終解。,放寬分析精確度 收斂的最終判據(jù)是用相對(duì)誤差和絕對(duì)誤差來(lái)表示的,這些誤差直接反映了分析的精度。如果放寬了分析的精度也就放寬了收斂的條件。如果設(shè)置RELTOL0.02,ABSTOL10-

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