PCB电路仿真之PSPICE程序简介

PSPICE是由SPICE发展而来的用于微机系列的通用PCB电路分析程序。SPICE(Simul-ATION Program with Integrated Circuit Emphasis)是由美国加州大学伯克莉分校于1972年开发的PCB电路仿真程序。随后,版本不断更新,功能不断增强和完善。1988年SPICE被定为美国国家工业标准。目前微机上广泛使用的PSPICE是由美国MicroSim公司开发并于1984年1月首次推出的。SPICE有工业版(ProducTIon version)和教学版(Evaluation Version)之分,本书介绍1986年8月推出的PSPICE6.3版本(MicroSim Evaluation Version 6.3,即教学版,有时也称为学生版)。它能进行模拟PCB电路分析、数字PCB电路分析和模拟数字混合PCB电路分析。
  PSPICE6.3可以对众多元器件构成的PCB电路进行仿真分析,这些元器件以符号、模型和封装三种形式分别存放在扩展名为slb、lib和plb三种类型的库文件中。*.slb库中的元器件符号用于绘制PCB电路图;*.lib库中的元器件模型用于PCB电路仿真分析;*.plb库中的元器件封装形式用于绘制印刷PCB电路板的版图,在PCB电路仿真分析中只用到前两个库。
  1.1 PSPICE6.3运行环境
  硬件环境:486以上的IBMPC机或兼容机,8M以上内存,最好有80M以上硬盘空间(PSPICE6.3完全安装将占用63M左右的空间),标准键盘及VGA以上显示适配器,鼠标,CD-ROM驱动器(用于安装PSPICE)。
  软件环境:Windows3.X、Windows95或WindowsNT3.51以上。
  1.2 PSPICE功能简介
  1. 直流分析:
  包括PCB电路的静态工作点分析;直流小信号传递函数值分析;直流扫描分析;直流小信号灵敏度分析。在进行静态工作点分析时,PCB电路中的电感全部短路,电容全部开路,分析结果包括PCB电路每一节点的电压值和在此工作点下的有源器件模型参数值,这些结果以文本文件方式输出。
  直流小信号传递函数值是PCB电路在直流小信号下的输出变量与输入变量的比值,输入电阻和输出电阻也作为直流解析的一部分被计算出来。进行此项分析时PCB电路中不能有隔直电容。分析结果以文本方式输出。
  直流扫描分析可作出各种直流转移特性曲线。输出变量可以是某节点电压或某节点电流,输入变量可以是独立电压源、独立电流源、温度、元器件模型参数和通用(Global)参数(在PCB电路中用户可以自定义的参数)。
  直流小信号灵敏度分析是分析PCB电路各元器件参数变化时,对PCB电路特性的影响程度。灵敏度分析结果以归一化的灵敏度值和相对灵敏度形式给出,并以文本方式输出。
  2. 交流小信号分析:
  包括频率响应分析和噪声分析。PSPICE进行交流分析前,先计算PCB电路的静态工作点,决定PCB电路中所有非线性器件的交流小信号模型参数,然后在用户所指定的频率范围内对PCB电路进行仿真分析。
  频率响应分析能够分析传递函数的幅频响应和相频响应,亦即,可以得到电压增益、电流增益、互阻增益、互导增益、输入阻抗、输出阻抗的频率响应,分析结果均以曲线方式输出。
  PSPICE用于噪声分析时,可计算出每个频率点上的输出噪声电平以及等效的输入噪声电平。噪声电平都以噪声带宽的平方根进行归一化。它们的单位是V/Hz1/2。

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