PSPICE仿真與安裝方法課件

第4講、PSPICE仿真方法1、電路模擬用途：對電路進行模擬和仿真。最著名的軟件：SPICE

（SimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis）

OrCAD/PSPICE

基本軟件由加州大學伯克利分校于1972年研制常用：

HSPICE

---文本方式---電路圖方式---文本方式(我們要學)6/4/202312、PSPICE功能一、支持的元器件類型基本無源元件：電阻、電容、電感、傳輸線等；半導體器件：二極管、雙極晶體管、結型場效應管、

MOS管等；

獨立電壓源和獨立電流源；

其它二、分析類型直流分析：直流特性掃描分析；交流分析：頻率特性、噪聲特性分析；瞬態(tài)分析：包括瞬態(tài)響應分析，傅立葉分析；

參數(shù)掃描：包括溫度特性分析，參數(shù)掃描分析；

統(tǒng)計分析：包括蒙托卡羅分析、最壞情況分析；

6/4/202323、OrCAD/PSPICE9.1安裝進入源程序安裝文件夾，雙擊運行Setup.exe;6/4/20233填入安裝代碼，每一個代碼代表一種程序，具體參照安裝文件中的Crack.txt文件，填完后點擊Next;6/4/20234可采用全安裝安裝代碼0000-00000-0000forCaptureCIS1000-00000-0000forExpress2000-00000-0000forExpressPlus3000-00000-0000forLayout4000-00000-0000forLayoutPlus5000-00000-0000forLayoutEngineer'sEdition6000-00000-0000forPsPice(Analog)7000-00000-0000forPsPiceA/D8000-00000-0000forPsPiceA/DBasics9000-00000-0000forPsPiceOptimizer6/4/20235填入授權代碼(AuthorizationCode)，具體參照Crack.txt,點擊Next;6/4/20236最后必須:

把orcad.lic文件復制到OrCAD安裝目錄下。6/4/202374、PSPICE文本方式4.1使用舉例(5級反相器)1、畫出電路圖（包括子電路）2、標出節(jié)點名所有節(jié)點均要編節(jié)點名“地”必須編為03、標出元件名元件名第一個字符：

MOS管---M

電壓源---V

電容---C

電阻----R4、標出子電路名（子電路名：字母開頭）標出子電路調(diào)用名（子電路調(diào)用名---X開頭）5、畫出預期波形Vininout1out2out3out4out500ddinoutdd0ddinoutVddMp1Mn1

Inv子電路名子電路xinv1xinv2xinv3xinv4xinv5子電路調(diào)用名Vinout16/4/20238*invertersub-circuitdefine.subckt invinddoutmp1outindd

ddpmosw=0.72ul=0.24u+ad=0.432pas=0.432ppd=1.92ups=1.92umn1outin00nmosw=0.36ul=0.24u+ad=0.2736pas=0.2736ppd=1.8ups=1.8uC1out010f.endsinv*5stageinvertersxinv1in1ddout1invxinv2out1 ddout2invxinv3out2 ddout3invxinv4out3ddout4invxinv5out4ddout5invvdd dd02.5vvin in10pulse(0v2.5v0ns0ns0ns10ns20ns).optionsvntol=0.01uv.optionsreltol=0.0001.TRAN0.01ns100ns.PROBE.END6、寫出網(wǎng)表inoutdd0子電路名Inv子電路描述注釋語句，以*開頭電路網(wǎng)表描述Vininout1out2out3out4out500ddVddXinv1Xinv2Xinv3Xinv4Xinv5子電路調(diào)用名Vin分析輸出結束語句6/4/20239一行一條語句（以+開頭的行表示續(xù)上一行）注釋語句，以*開頭；英文大小寫：不區(qū)分4.2PSPICE一般語法結束語句總是.END中間語句的次序任意分格符：空格（一至幾個）*invertersub-circuitdefine.subckt invinddoutmp1outindd

ddpmosw=0.72ul=0.24u+ad=0.432pas=0.432ppd=1.92ups=1.92umn1outin00nmosw=0.36ul=0.24u+ad=0.2736pas=0.2736ppd=1.8ups=1.8uC1out010f.endsinv*5stageinvertersxinv1in1ddout1invxinv2out1 ddout2invxinv3out2 ddout3invxinv4out3ddout4invxinv5out4ddout5invvdd dd02.5vvin in10pulse(0v2.5v0ns0ns0ns10ns20ns).optionsvntol=0.01uv.optionsreltol=0.0001.TRAN0.01ns100ns.PROBE.END6/4/202310常用數(shù)量級：f飛10-15p皮10-12 n納10-9 u微10-6m毫

10-3

K千 10+3MEG兆10+6G 吉 10+94.3PSPICE的數(shù)與單位

默認物理單位電壓：V 電流：A頻率：Hz電阻：Ω電容：F電感：H角度：deg單位可缺省C1out010f10f=10fF*invertersub-circuitdefine.subckt invinddoutmp1outindd

ddpmosw=0.72ul=0.24u+ad=0.432pas=0.432ppd=1.92ups=1.92umn1outin00nmosw=0.36ul=0.24u+ad=0.2736pas=0.2736ppd=1.8ups=1.8uC1out010f.endsinv*5stageinvertersxinv1in1ddout1invxinv2out1 ddout2invxinv3out2 ddout3invxinv4out3ddout4invxinv5out4ddout5invvdd dd02.5vvin in10pulse(0v2.5v0ns0ns0ns10ns20ns).optionsvntol=0.01uv.optionsreltol=0.0001.TRAN0.01ns100ns.PROBE.END6/4/2023114.4PSPICE的取名規(guī)則1、長度名字（節(jié)點名、元件名、子電路調(diào)用名、子電路調(diào)用名）均為一至八個字母數(shù)字串3、元件名元件名第一個字符：電阻R

電容C

電感L

獨立電壓源V

獨立電壓源I

4、子電路名字母開頭2、節(jié)點名節(jié)點名：字母開頭或數(shù)字開頭（一至八個字母數(shù)字串）所有節(jié)點均要編節(jié)點名“地”必須編為0MOS管M三極管Q二極管D結型場效應管J

5、標出子電路調(diào)用名

X開頭*invertersub-circuitdefine.subckt invinddoutmp1outindd

ddpmosw=0.72ul=0.24u+ad=0.432pas=0.432ppd=1.92ups=1.92umn1outin00nmosw=0.36ul=0.24u+ad=0.2736pas=0.2736ppd=1.8ups=1.8uC1out010f.endsinv*5stageinvertersxinv1in1ddout1invxinv2out1 ddout2invxinv3out2 ddout3invxinv4out3ddout4invxinv5out4ddout5invvdd dd02.5vvin in10pulse(0v2.5v0ns0ns0ns10ns20ns).optionsvntol=0.01uv.optionsreltol=0.0001.TRAN0.01ns100ns.PROBE.ENDinoutdd06/4/202312一、元件卡1、電阻：Ryyyyyyy+node-nodevalue4.5PSPICE的語句例如：R12outin110kR開頭的字符數(shù)字串，不超過8個電壓調(diào)用V(R12)：out正in1負電流調(diào)用I(R12)：out流向in12、電容：Cyyyyyyy+node-nodevalue例如：Cin2in2010f3、電感：Lyyyyyyy+node-nodevalue例如：L22020mH注：SPICE中有關RLC的其它描述非線性電感電容電阻，傳輸線，互感，溫度系數(shù)，初始條件6/4/2023134、MOS管：

MyyyyyyyD端G端S端B端模型名W=值L=值AD=值AS=值PD=值PS=值溝長L溝寬W漏擴散面積AD源擴散面積AS漏結周長PD源結周長PSmn1outin00nmosw=0.36ul=0.24uad=0.2736pas=0.2736ppd=1.8ups=1.8uinoutdd05、二極管：

Dyyyyyyy+node-node模型名6、三極管：

QyyyyyyyC極B極E極模型名7、結型場效應管：

JyyyyyyyD極G極S極模型名6/4/2023145、獨立源(1)、直流獨立源(直流分析，交流分析，瞬態(tài)分析起作用）

Vyyyyyyy+node-node

電壓值

Iyyyyyyy+node-node

電流值(2)、交流獨立源(僅交流分析起作用，直流分析與瞬態(tài)分析不起作用）

Vyyyyyyy+node-node<幅度值<相位值>>

Iyyyyyyy+node-node<幅度值<相位值>>幅度值:隱含值=1V（1A）

相位值：隱含值=0度6/4/202315(3)、瞬態(tài)獨立源(僅瞬態(tài)分析起作用，直流分析與交流分析不起作用）1）脈沖源

Vyyyyyyy+node-nodepulse(V1V2TDTRTFPWPER)

Iyyyyyyy+node-nodepulse(V1V2TDTRTFPWPER)

電壓1電壓2延時上升下降脈寬周期

2）正弦源

Vyyyyyyy+node-nodesin(V0VAFREQTDTHETA)

偏移值振幅頻率延時阻尼系數(shù)

3）指數(shù)源4）單頻頻率調(diào)制源5）分段線性源

Vyyyyyyy+node-nodePWL(t1v1t2v2…)

時刻1電壓1時刻2電壓26/4/202316二、模型卡.MODEL模型名Type(參數(shù)名1=值參數(shù)名2=值……)例如：.MODELnMOSNMOS(LEVEL=7+VERSION=3.1TNOM=27TOX=5.7E-9+XJ=1E-7NCH=2.3549E17VTH0=0.3865307……)Type:D二極管

NPNPNPNJEN型結型場效應管

PJEP型結型場效應管

NMOSPMOS元件卡的模型名應與模型卡的模型名一致mn1outin00nMOSw=0.36ul=0.24uad=0.2736pas=0.2736ppd=1.8ups=1.8u6/4/202317三、子電路卡子電路定義卡.subckt子電路名結點1結點2..

子電路體

.ends子電路名子電路調(diào)用卡

Xyyyyyyy結點1結點2..子電路名端口名，排列一致使用相同子電路名.subckt invinddoutmp1outindd

ddpmosw=0.72ul=0.24u+ad=0.432pas=0.432ppd=1.92ups=1.92umn1outin00nmosw=0.36ul=0.24u+ad=0.2736pas=0.2736ppd=1.8ups=1.8u.endsinvxinv1in1ddout1invxinv2out1ddout2

invinoutdd0關鍵字x帶頭6/4/202318四、控制卡1、電路分析語句1）直流工作點分析

.OP2）直流掃描分析.DC掃描獨立電源起始值終止值增量對掃描獨立電源的每一個值進行直流工作點分析3）交流分析

.ACDEC每數(shù)量級的掃描頻率點數(shù)起始頻率結束頻率

按數(shù)量級變化

.ACOCT每倍頻的掃描頻率點數(shù)起始頻率結束頻率

按倍頻變化

.ACLIN總的掃描頻率點數(shù)起始頻率結束頻率

按線性變化交流分析前自動進行直流工作點分析6/4/2023194）暫態(tài)分析.TRANTSTEPTSTOP〈TSTEP〉數(shù)據(jù)保存步長終止時間數(shù)據(jù)保存起始時間*invertersub-circuitdefine.subckt invinddoutmp1o