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17.2_OrCAD_Lite_Capture_PSpice软件的安装和使用方法简介
软件安装方法:
下载“17.2_OrCAD_Lite_Capture_”,双击解压,
解压后双击 “”进行安装。
点“Next”
选“I accept the terms of the license agreement”,点“Next”
点“Install”开始安装。
2
点“Finish”完成安装。
按
开始按钮,选择“所有程序/Cadence Release 17.2-2016”,选择“OrCAD Lite Products”,点击“Capture
CIS Lite”, 如图所示。也可以右击鼠标,发送到,桌面快捷方式。
3
17.2_OrCAD_Lite_Capture_PSpice使用方法简介
例1:电路如图1所示,试求:各节点电压、各支路电流和电阻消耗的功率。
①
U
S
8V
R
1
5.1Ω
10Ω
R
2
R
3
②
5.1Ω
I
S
3
A
R
4
51Ω
图1
仿真步骤一:绘制电路图
(1)进入绘制电路图窗口
按
按钮,选择“所有程序/Cadence Release 17.2-2016”,选择“OrCAD Lite Products”,点击“Capture
CIS Lite”,即可进入OrCAD Capture CIS主界面,如图2所示。选择“New Project”。
新建设计
打开已有设计
新建项目
打开已有项目
最近使用过的项目
图2
也可以利用菜单File/New/Project,则出现New Project对话框,如图3所示。
4
项目名称(不能有汉字)
数/模混合仿真
印刷电路板设计
可编程器件设计
原理图设计
保存路径(不可有汉字)
图3 New Project对话框
图3对话框中,需在Name中键入所绘制电路图名称(例:ygb),电路图名称可由英文字符串或数
字组成,不能包含汉字;Create a New Project Using中有4个选项,实验中选择“Analog or Mixed-Signal
Circuit”,表示绘制电路图后直接进行电路仿真;Location项中应填入存储路径(例:C:SPB_Data)。点
击“OK”按钮,出现绘图窗口选择对话框,如图4所示。
在已有项目基础上建立
建立一个空白项目
图4 绘图窗口选择对话框
选择“Create a blank project”,表示建立一个新的绘图窗口。点击“OK”后,出现电路原理图输入界面,
如图5所示。
5
标题栏
菜单栏
仿真工具栏
文档工具栏
绘图工具
文档管理窗口原理图输入窗口
信息提示窗口
图5 电路原理图输入界面
电路原理图输入窗口可进行电路原理图绘制。
(2)放置电路元件
电路图输入窗口主要工具按钮的功能如图6所示。
存盘剪切粘贴恢复放大
区域
放大
鱼眼
视图
检查设元器件
计规则列表
项目
管理
查找
新建
打开
文档
打印复制撤销
最近使用
的元器件
缩小
全部
放大
注释
创建节
点列表
材料
清单
图6 电路图输入窗口主要工具按钮
放置元器件可以启动Place主菜单下的各对应子命令,或利用电路原理图输入窗口右侧边框的
Capture专用绘图工具按钮。绘图工具按钮功能如图7所示。
6
选择
连线
自动连接两节点
自动连接到总线
放置连接总线
放置总线引入线
放置接地点
放置端口信号标识符
放置电路端口连接符
绘制直线
绘制矩形
绘制圆弧
绘制贝塞尔曲线
放置IEEE符号
放置元器件
放置节点组
自动连接多节点
放置节点
放置接点
放置电源
放置电路方块图
放置电路方块图引出端
放置电路端点不连接符号
绘制折线
绘制椭圆
绘制椭圆弧
添加文字
放置管脚阵列
图7 绘图工具按钮功能
1)添加元器件库
按放置元器件按钮
,进入选取元件对话框,如图8所示。
元器件符号
选中的库中
器件列表
添加库
重新调入库
删除库
已调入的库文件
封装
类型
查找元器件
图8 选取元件对话框
7
对于新建绘图而言,此时
Libraries
库文件选择区里只有
Deside Cache
项,因而,在放置元器件前,
需要添加所用到的元器件库。实验中常用元器件存放库的位置如表
1
所示。
表
1
常用元器件库简介
元件库
ANALOG
BREAKOUT
DIODE
EVAL
OPAMP
SOURCE
SOURCSTM
SPECIAL
所包含的器件
模拟无源器件,电阻R、电容C、电感L、受控源、传输线T、互感K-Linear、线性变压器等
进行蒙特卡罗统计分析时使用的元器件,参数按一定规律变化,带脚号的电位器,非线性变压器等
各种型号的二极管
运算放大器、二极管、三极管、常开开关Sw-tclose、常闭开关Sw-topen等
各种运算放大器、三端稳压器
模拟信号源,各种电压源和电流源
数字信号源,波形由STMED模块设
置
特殊用途符号,全局参数PARAM、电压打印机VPRINT、VPLOT、电流打印机IPRINT、IPLOT等
添加元件库可点击图8的“添加库”按钮,打开图9所示对话框,其中列出了Capture提供的库文件
清单,从中选取所需的库文件,按“打开”按钮,即将选中的库文件添加至库文件选择区中。
图9 库文件选取对话框
2)放置元器件
在ANALOG库中调用电阻R,按“OK”按钮,该元件即被调至绘制电路图界面中。用鼠标拖
动元件,点击左键可将元件放在合适位置,这时继续移动光标,还可放在其它位置。
8
结束元器件放置,有如下方法可供选择:
① 按ESC键。
② 点击绘图工具按钮
。
③ 点击鼠标右键,出现放置元器件快捷菜单如图10,选择End Mode。
结束取用
水平翻转
垂直翻转
镜像双向翻转
逆时针旋转90度
编辑元器件属性
放置数据库元器件
选择过滤器
鱼眼视图
放大
缩小
指向指定位置
更多选项
图10 放置元器件快捷菜单
在放置元件之前,还可用图10的快捷菜单对元件进行旋转。如果想删除某个元件,用鼠标左键点
击该元件,使其处于选中状态(此时元件颜色变为粉红色,并有一虚框),按“Delete”键可删除,也可点
击鼠标右键选择Cut或Delete命令删除。同理,可在SOURCE库中调用直流电压源VDC,直流电流源
IDC。
3
)放置接地符号:执行Place/Ground命令,或点击专用绘图工具中的按钮,屏幕
上弹出Place Ground对话框。选取 “0” 接地符号。
(3)连接线路与布图
执行Place/Wire命令,或点击专用绘图工具中的
按钮,光标由箭头变为十字形。将
光标指向需要连线一个端点单击鼠标左键,移动光标,即可拉出一条线,到达另一端点
时,接点出现一红色实心圆,再次单击鼠标左键,便可完成一段接线。
(4)点击工具按钮或选择菜单Place/Net Alias,则屏幕出现Place Net Alias(节点别名设置)
对话框,如图11所示。在Alias栏中键入节点名(例如N1),按“OK”按钮。设置完成后,光标箭头处
9
附有一矩形框,光标移至节点后,点击鼠标左键,节点名即被放在电路节点处;光标移至下一节点,
再点击鼠标左键,另一节点名(N2)又被放置在该点处。
图11 Place Net Alias对话框 图12 单项参数编辑修改对话框
(5)改变电路元器件的属性参数
如果仅对电路图中某一元素参数进行修改,例如欲将电阻R的阻值由
1kΩ
改为
10Ω
,其操作步
骤如下:
1)双击1k(而非R),进入Display Properties,如图12所示。
2)在Value项将1k改为10,按“OK”即可。
元器件的属性参数还可在属性参数编辑器中进行。调用属性参数编辑器方法有两种:
a)选中一个电路元件(用鼠标左键点击元件中心)或多个电路元件(按下“Crt1”键后在依次点击欲
选元件)后,执行Edit/Properties命令或点击鼠标右键选Edit Properties命令。
b)双击待修改电路元件。
元件属性参数编辑器对话框如图13所示。
将现有属性更
新到电路图中
新增属性参数
删除选中的
属性参数
横排与竖排切换设置显示内容
元器件列表
节点列表
管脚列表标题列表
图13 元件属性参数编辑器
10
无源元件属性参数修改:点击图12屏幕左下方的“Parts” 标签,再更改“Reference(元件序号)”或
“Value(元件值)”列下的元器件参数即可。例如:欲将阻值为5Ω的R1改为R2、阻值为10k,则在Reference
中键入“R2”,Value中键入“10k”。
电源属性参数可根据不同类型电源描述进行相应的修改。例如:AC 电源需修改幅值和相位。
改变元器件的属性参数应注意PSpice的有关规定。
PSpice
中数字有关规定:数字采用通常的科学表示方式,既可以使用整数、小数和以10为底的指
数。用指数表示时,字母E代表作为底数的10,还可采用10种比例因子,如表2所示。例如3.25k、3.25E3
和3250均表示同一个数。另外PSpice不区分大小写,例:m和M都表示10
-3
。
表2 PSpice中采用的比例因子
符号
F
P
N
U
M
代表的值
10
-15
10
-12
10
-9
10
-6
10
-3
符号
K
MEG
G
T
MIL
代表的值
10
3
10
6
10
9
10
12
25.4×10
-6
PSpice中单位的有关规定:PSpice中采用实用工程单位制,默认电压单位为V,电流单位为A,电
阻单位为Ω,时间单位s等。实际应用中,代表默认单位的字母应省去,以免与表示数字的比例因子相
混淆。例如:在电路图中标明电容值为5法拉应标“5”,单位缺省时是“F”,若标为“5F”,则会把“F”误认
为是“E-15”。
绘制好的电路图如图14所示。
N1
R2
10
V1
8Vdc
R1
5.1
N2
R3
5.1
I1
3Adc
R4
51
0
图14
仿真步骤二:设置电路特性分析类型及参数
执行菜单命令PSpice,出现图15所示菜单。
11
建立新的仿真类型及参数设置
修改仿真类型及参数
进行电路仿真
查看仿真结果
查看文本格式的仿真结果
创建电路图的连线表
查看电路图的连线表
高级分析相关命令
在仿真中采集数据的节点放置探针
直接显示直流工作点的仿真结果
图15
PSpice主命令菜单
高级仿真功能
电流
显示电压
新建仿
运行
探针
电压探针
真文档
仿真
修改仿
查看仿
电压差
功率
探针
真参数
真结果
探针
显示
电流
显示
功率
设定
最优化
应力
显示绘
容差分析
图模板
参数
灵敏度
绘图
蒙特卡罗
PSpice快捷键
点New Simulation Profile,或点击工具按钮,在New Simulation对话框中键入项
目名称,按“Create”按钮,进入Simulation Settings对话框,如图16所示。
通用设置
分析类型设置
仿真配置文件
参数选项设置
数据采集设置
波形显示窗口设置
分析类型
静态直流工作点
包含非线性受控源和半导体器件的工作点信息
灵敏度分析
输出参数名称
直流小信号增益传输特性分析
输入源名称
输出参数
一般设置
温度扫描分析
保存直流工作点
调用直流工作点
图16
在Analysis type栏中选择“Bias Point”,Options栏中选“General Settings”(默认选项),在Output File
Options栏中选“Include detailed bias point information for nonlinear controlled sources and semiconductors”,按
12
“确定”,即完成直流工作点分析设置。
仿真步骤三:电路仿真分析及分析结果的输出
设置分析参数后,选择PSpice/Run命令或图标
,运行PSpice仿真程序。若电路检查正确,则出
、、,则电路各个节点电压、支路电
现PSpice执行窗口。在Capture窗口分别点击工具图标
R2
2.639A
10
流和各元器件上的直流功率损耗可在电路图上相应位置自动显示。如图17所示。
N1
8.000V
N2
-18.39V
3.000A
R3
45.90W
5.1
3.000A
I1
-101.1W
3Adc
R4
6.634W
51
360.7mA
8Vdc
V1
1.569A
-33.66W
R1
12.55W
5.1
4.208A
0V
0
图17
例2:电路如图1所示,当U
S
从1V连续变化到10V时,求
U
N2
的变化曲线。
仿真步骤一:绘制电路图
(1)按如前所述方法绘制电路图1。
(2)放置探针:执行Capture窗口中的菜单命令PSpice/Markers/Voltage Level,或点击
工具按钮
,光标即可携带一节点电压探针符号。在节点N2上单击鼠标左键,即可在
该处放置探针符号。点击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择执行End Mode命令,结
束放置探针符号的命令。完成的电路图如图18所示
R2
10
V1
8Vdc
R1
5.1
V
N1
N2
R3
5.1
I1
3Adc
R4
51
0
图18
仿真步骤二:设置电路特性分析类型及参数
执行菜单命令PSpice/Edit Simulation Profile,或点击工具按钮
13
,进入Simulation
Settings对话框,如图19所示。
分析类型
直流扫描
扫描变量
电压源
电流源
仿真配置文件
参数选项设置
数据采集设置
波形显示窗口设置
初级扫描
次级扫描
蒙特卡罗最坏情况分析
参数扫描分析
温度扫描分析
保存直流工作点
调用直流工作点
线性
对数
数值列表
起始值
结束值
步长
全局参数
模型参数
温度
电压源名称
通用设置
分析类型
图19
Analysis type下拉菜单选中“DC Sweep”;
Options下拉菜单选中“Primary Sweep”;
Sweep variable项选中“Voltage source”,并在Name栏键入“V1”;
Sweep type项选中“Linear”,并在Start栏键入“1”、End栏键入“10”及Increment栏键
入“1”。
以上各项填完之后,按“确定”按钮,即可完成仿真分析类型及分析参数的设置。
仿真步骤三:电路仿真分析及分析结果的输出
执行Capture窗口中的菜单命令PSpice/Run,或点击工具按钮
,即可在启动的
PSpice A/D视窗中自动显示探针符号放置处的电压波形(如图20所示)。
图20
=1∠0°
A, 例3:电路如图21所示,
I
S
的频
R
1
=
1kΩ
。利用PSpice求频率从1kHz到100kHz的
U
R
14
率特性。
仿真步骤一:绘制电路图
在ANALOG库中选取电容C、电感L、电阻R符号;在SOURCE库中选取交流电
流源IAC符号。连线,放置节点、接地符号。按图20设置各元件和电源参数。放置节点电
压探针。绘好的电路如图22所示。
N1
1Aac
0Adc
I1L1
0.4m
V
C1
1u
R1
1k
仿真步骤二:设置电路特性分析类型及参数
选择PSpice/New Simulation Profile(或点击工具按钮
0
图21 图22
),在New Simulation对话框中键入项目名
称,按“Create”按钮,进入AC分析参数设置框,如图23所示。
通用设置
分析类型
仿真配置文件
参数选项设置
数据采集设置
波形显示窗口设置
分析类型
交流扫描/噪声分析
线性
以10倍频对数方式扫描
起始频率
终止频率
扫描点的数量
一般设置
蒙特卡罗最坏情况分析
参数扫描
温度扫描
保存直流工作点
调用直流工作点
噪声分析
输出电压
电流/电压源
间隔
包含非线性受控源和半导体器件的工作点信息
图23 AC分析参数设置
Analysis type选择“AC Sweep/Noise”,Option选择“General Settings”,AC Sweep Type选择
“Logarithmic/Decade”,并在Start栏键入“1k”、End栏键入“100k”、Points/Decade栏键入“50”,如图
22所示。设置完毕,点击“OK”按钮。
仿真步骤三:电路仿真分析及分析结果的输出
(1)执行Capture窗口中的菜单命令PSpice/Run,或点击工具按钮
,即可在启
15
动的PSpice A/D视窗中自动显示探针符号放置处的电压幅频特性曲线,如图24所示。
图24
图25
点图25的工具按钮可启动标尺(十字光标),左右移动标尺可观察曲线各点坐标值,
还可在曲线上标示
坐标数值在图形下方显示,如图24所示的Y1值,点图25的工具按钮
坐标数据。图24上方所标数据为 f=7.9433kHz时,V(N1)=983.85V,与Y1的坐标值一致。
(2)在图24中,双击V(N1)可出现图26的对话框。
图26
图26下方的 中,在V后面插入P,使其为Vp(N1),则屏幕可显示节点电
16
压V(N1)的相频特性曲线Vp(N1)(其中d表示度),如图27所示。
图27
为使幅频、相频2条曲线同时得到清晰的显示,可以在Probe窗口中选择Plot/Add plot to Window,
当前屏幕上添加一个新的波形显示窗口。在新增的窗口中,点击工具按钮
曲线Vp(N1)。
相频特性的第2种表示方法,利用Probe提供的函数表示。图26对话框右边部分列出了可选用的
运算符及函数,Probe可对波形进行运算处理并将结果波形显示出来。函数
P(x)
,即可表示x的相位。
例如,点击工具按钮
,在出现的图26的对话框中,下面 Trace Expression框中点击右侧函数
P( )
、
,在出现的图26的对话
框中,点击左侧的基本变量V(N1),在V后面插入P,使其为Vp(N1),显示节点电压的相频特性
鼠标放置括号中、点击左侧的基本变量V(N1),则
P(V(N1))
即显示节点电压的相频特性。
=
例4:电路如图28所示,
R
1
放电过程。
2kΩ
,
C
1
=
0.1μF
。 当电源为如图 29所示波形时,观察电容的充
R
1
u
S
/V
4
0
1
2
3
u
S
C
1
t/ms
图28 图29
仿真步骤一:绘制仿真电路图如图30所示。
电源选用脉冲源VPULSE,电源参数设置如图31,各参数的含义如表3和图32所示,
17
N2
V1
V
R1
2k
N1
V
V1 = 0
V2 = 4
TD = 1n
TR = 1n
TF = 1n
PW = 1m
PER = 2m
C1
0.1u
0
图30 图31
表
3
脉冲源的属性参数
参 数
V1
V2
PER
PW
TD
TR
TF
V2
含 义
起始值
脉冲值
脉冲周期
脉冲宽度
延迟时间
上升时间
下降时间
单 位
V
V
s
s
s
s
s
TD
延迟
时间
PW 脉冲宽度
PER 脉冲周期
V1
TR
上升
时间
TF
下降
时间
图32
仿真步骤二:确定分析类型及设置分析参数:瞬态分析类型及参数设置如图33所示。
18
通用设置
分析类型
仿真配置文件
参数选项设置
数据采集设置
波形显示窗口设置
分析类型
时域分析
仿真时间长度
几秒后开始保存数据
一般设置
蒙特卡罗最坏情况分析
参数扫描
温度扫描
保存直流工作点
调用直流工作点
保存检查点
重新仿真
以默认方式运行
最大步长
跳过初始偏置工作点的计算
输出文件选项
图33
仿真步骤三:电路仿真分析及分析结果的输出
仿真结果如图34所示,分别显示放置探针处的输入电压和输出电压波形。
图34
19
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