電子電路仿真 : 基于PSpice A/D

第1章　PSpice A/D軟件介紹及使用說明

第2章　創(chuàng)建一個基本的電路文件

第3章　直流工作點分析和小信號轉移函數(shù)分析

第4章　直流掃描、第二參數(shù)掃描和靈敏度分析

第5章　波形分析窗口說明

第6章　頻率響應分析和噪聲分析

第7章　暫態(tài)分析和傅里葉分析

第8章　修改元件模型參數(shù)

第9章　溫度分析和參數(shù)調制分析

第10章　蒙特卡羅分析和最壞狀況分析

第11章　數(shù)字電路和混合電路分析

第12章　數(shù)字電路最壞狀況分析

第13章　層次式電路設計

第14章　創(chuàng)建元件符號庫

第15章　附錄 2100433B

該書主要內容包括PSpice A/D軟件介紹及使用說明，如何創(chuàng)建一個基本的電路文件，直流工作點分析和小信號轉移函數(shù)分析，直流掃描、第二參數(shù)掃描和靈敏度分析，波形分析窗口說明等。

電子電路仿真——基于PSpice A/D基于PSpice A/D

內容簡介

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本書主要內容包括PSpice A/D軟件介紹及使用說明，如何創(chuàng)建一個基本的電路文件，直流工作點分析和小信號轉移函數(shù)分析，直流掃描、第二參數(shù)掃描和靈敏度分析，波形分析窗口說明，頻率響應分析和噪聲分析，暫態(tài)分析和傅里葉分析，修改元件模型參數(shù)，溫度分析和參數(shù)調制分析，蒙特卡羅分析和最壞狀況分析，數(shù)字電路和混合電路分析，數(shù)字電路最壞狀況分析，層次式電路設計，創(chuàng)建元件符號庫等。在附錄中還給出了PSpice A/D的電路元件集和點命令集等內容。

本書內容結構合理、講解思路清晰、配圖豐富、實用性強。

本書適合作為高等院校電子信息工程、自動化等相關專業(yè)師生的參考用書，也可作為電路設計從業(yè)人員的參考書。 2100433B

第1章 概論

1.1 EDA技術和PSpice軟件

1.1.1 CAD和EDA

1.1.2 CAD/EDA技術的優(yōu)點

1.1.3 Cadence/PSpice軟件

1.2 PSpice軟件的功能特點

1.2.1 PSpice軟件的主要構成

1.2.2 調用PSpice進行電路設計的工作流程

1.2.3 PSpice的配套功能軟件模塊

1.2.4 PSpice支持的元器件類型

1.2.5 PSpice支持的信號源類型

1.2.6 電路模擬的基本過程

1.3 運行PSpice的有關規(guī)定

1.3.1 PSpice采用的數(shù)字

1.3.2 PSpice采用的單位

1.3.3 PSpice中的運算表達式和函數(shù)

1.3.4 電路圖中的節(jié)點編號

1.3.5 輸出變量的基本表示格式

1.3.6 輸出變量的別名表示（Alias）

第2章 電路圖繪制軟件Capture

2.1 電路圖繪制軟件Capture介紹

2.1.1 OrCAD/Capture軟件的構成

2.1.2 OrCAD/Capture軟件的功能特點

2.1.3 基本名詞術語

2.1.4 電路圖生成的基本步驟

2.1.5 Page Editor窗口結構和13條主命令

2.1.6 Page Editor工具按鈕

2.2 電路圖的繪制

2.2.1 繪制電路圖的基本步驟

2.2.2 元器件的繪制（Place→Part）

2.2.3 電源與接地符號的繪制（Place→Power和Place→Ground）

2.2.4 端口連接符號的繪制（Place→Off-Page Connector）

2.2.5 互連線的繪制（Place→Wire）

2.2.6 互連線的自動繪制（Place→Auto Wire）

2.2.7 電連接結點的繪制（Place→Junction）

2.2.8 節(jié)點名的設置（Place→Net Alias）

2.2.9 引出端開路符號的繪制（Place→No Connect）

2.3 電路圖的編輯修改

2.3.1 電路圖組成元素的選中

2.3.2 電路元素選中狀態(tài)的去除

2.3.3 電路元素的移動（Moving Objects）

2.3.4 電路元素的復制（Copying Objects）

2.3.5 電路元素的刪除

2.3.6 電路中元器件的替換和更新（Replace Cache和Update Cache）

2.3.7 “操作”的撤銷、恢復和重復執(zhí)行（Undo、Redo和Repeat）

2.4 電路元素屬性參數(shù)的編輯修改

2.4.1 屬性參數(shù)與屬性參數(shù)編輯器

2.4.2 修改參數(shù)值的途徑之一：文本編輯方法

2.4.3 修改參數(shù)值的途徑之二：從下拉式列表中選取

2.4.4 修改參數(shù)值的途徑之三：打開新的對話框

2.5 電路圖在屏幕上的顯示

2.5.1 電路圖顯示倍率的調整（Zooming）

2.5.2 坐標網(wǎng)格點和圖幅分區(qū)的控制

2.5.3 電路圖特定位置的顯示

2.6 Page Editor運行環(huán)境配置

2.6.1 Capture運行環(huán)境配置

2.6.2 新設計項目的Design環(huán)境設置

2.6.3 當前Design環(huán)境設置的修改

2.6.4 當前Page Editor環(huán)境設置的修改

2.6.5 自動備份參數(shù)設置

第3章 基本電路特性分析

3.1 模擬電路分析計算的基本過程

3.1.1 繪制電路圖

3.1.2 特性分析類型確定和參數(shù)設置

3.1.3 模擬分析計算

3.1.4 電路模擬結果分析

3.2 Bias Point分析

3.2.1 直流工作點分析

3.2.2 直流靈敏度（Sensitivity）分析

3.2.3 直流傳輸特性（Transfer Function）分析

3.3 DC Sweep分析

3.3.1 功能

3.3.2 DC分析的參數(shù)設置

3.3.3 分析結果的輸出

3.3.4 實例

3.4 AC Sweep/Noise分析

3.4.1 AC Sweep分析

3.4.2 噪聲分析

3.5 瞬態(tài)分析

3.5.1 瞬態(tài)分析的功能

3.5.2 瞬態(tài)分析參數(shù)設置

3.5.3 Check Points工作模式與相關參數(shù)設置

3.5.4 用于瞬態(tài)分析的5種激勵信號

3.5.5 瞬態(tài)分析實例

3.6 傅里葉分析（Fourier Analysis）

3.6.1 傅里葉分析的功能

3.6.2 傅里葉分析的參數(shù)設置

3.6.3 傅里葉分析結果輸出

3.7 輸入激勵信號波形的設置

3.7.1 模擬信號激勵源圖形符號

3.7.2 信號源波形的參數(shù)設置方法

3.8 數(shù)字電路的邏輯模擬

3.8.1 邏輯模擬的基本概念

3.8.2 邏輯模擬中的激勵信號源

3.8.3 邏輯模擬的基本步驟

3.9 數(shù)/?；旌夏M

3.9.1 數(shù)/模混合模擬中兩類信號的處理方式

3.9.2 數(shù)/?；旌夏M步驟

第4章 參數(shù)掃描分析和統(tǒng)計分析1

4.1 溫度分析（Temperature Analysis）

4.1.1 功能

4.1.2 參數(shù)設置

4.2 參數(shù)掃描分析（Parametric Analysis）

4.2.1 功能

4.2.2 參數(shù)掃描分析的步驟

4.3 蒙特卡羅（Monte Carlo）分析

4.3.1 概述

4.3.2 進行MC分析需要解決的問題

4.3.3 MC分析步驟

4.4 最壞情況分析（Worst-Case Analysis）

4.4.1 最壞情況分析的概念和功能6

4.4.2 最壞情況分析參數(shù)設置

4.4.3 WC分析實例（差分對電路）

4.4.4 保證WC分析結果可信度的條件

第5章 波形顯示和分析模塊（Probe）

5.1 Probe的調用方式和運行參數(shù)設置

5.1.1 Probe的功能

5.1.2 Probe調用和運行模式

5.1.3 Probe啟動后窗口顯示狀態(tài)的設置

5.1.4 Probe數(shù)據(jù)文件存放內容和格式的設置

5.1.5 Probe運行過程中的任選項設置

5.1.6 Probe模塊的命令系統(tǒng)

5.1.7 Probe窗口的工具按鈕

5.1.8 Probe中的數(shù)字和單位

5.2 信號波形的顯示

5.2.1 Probe窗口中顯示信號波形的基本步驟

5.2.2 與波形顯示有關的Probe選項設置

5.2.3 Probe窗口中顯示波形的增減

5.2.4 輸出變量列表控制

5.2.5 模擬信號的運算處理

5.2.6 多批模擬分析結果波形的顯示

5.2.7 波形顯示標示符（Marker）與信號波形的自動顯示

5.2.8 特大數(shù)據(jù)文件的顯示處置

5.3 Probe窗口波形顯示界面設置

5.3.1 兩根Y軸

5.3.2 坐標軸的設置

5.3.3 坐標網(wǎng)格的設置

5.3.4 標尺（Cursor）

5.3.5 標注符（Label）

5.3.6 波形的縮放

5.3.7 波形顯示區(qū)的控制

5.3.8 波形顯示窗口的控制

5.3.9 波形顯示窗口內容的存儲與調用

5.4 電路特性值的計算（Measurement函數(shù)）

5.4.1 Probe提供的Measurement函數(shù)

5.4.2 電路特性值的計算方法一

5.4.3 電路特性值的計算方法二

5.5 電路性能分析（Performance Analysis）

5.5.1 電路性能分析的基本過程

5.5.2 電路性能分析的基本步驟

5.5.3 繼續(xù)進行電路性能分析的方法之一：屏幕引導方式

5.5.4 繼續(xù)進行電路性能分析的方法之二：用戶進行方式

5.5.5 關于Performance Analysis的其他操作

5.5.6 Performance Analysis狀態(tài)下的信號波形顯示

5.5.7 Performance Analysis應用實例

5.6 直方圖繪制

5.6.1 繪制直方圖的基本過程

5.6.2 直方圖繪制實例：Chebyshev濾波器分析

5.6.3 與直方圖繪制有關的選項設置

5.7 傅里葉變換

5.7.1 Probe中的傅里葉分析

5.7.2 與PSpice中傅里葉分析的比較

5.8 Probe的監(jiān)測運行模式

5.8.1 Probe的監(jiān)測運行模式（Monitor Mode）

5.8.2 模擬過程中間結果的檢查

5.8.3 電路特性分析監(jiān)測符號（WATCH1）

附錄：PSpice提供的Measurement函數(shù)

第6章 PSpice高級分析

6.1 概述

6.1.1 PSpice高級分析工具的功能

6.1.2 高級分析參數(shù)庫

6.1.3 創(chuàng)建用于高級分析的電路設計

6.1.4 高級分析工具窗口

6.1.5 高級分析窗口命令菜單

6.2 Sensitivity工具與靈敏度分析

6.2.1 靈敏度分析的相關概念

6.2.2 靈敏度分析的步驟

6.2.3 靈敏度分析過程控制

6.2.4 靈敏度分析結果的處理

6.3 Optimizer工具與電路優(yōu)化設計5

6.3.1 概述

6.3.2 Optimizer工具窗口和命令系統(tǒng)

6.3.3 設置待優(yōu)化調整的元器件參數(shù)

6.3.4 設置優(yōu)化指標

6.3.5 優(yōu)化設計過程的啟動和結果顯示分析

6.3.6 采用離散引擎確定有效值

6.3.7 優(yōu)化過程的控制

6.3.8 曲線擬合優(yōu)化

6.3.9 “曲線擬合”應用實例

6.4 Monte Carlo工具與“可制造性”分析

6.4.1 Monte Carlo分析的步驟

6.4.2 顯示有直方圖的Monte Carlo分析結果

6.4.3 Monte Carlo結果分析之一：原始數(shù)據(jù)表

6.4.4 Monte Carlo結果分析之二：分析結果統(tǒng)計信息

6.4.5 Monte Carlo結果分析之三：概率密度函數(shù)（PDF）圖

6.4.6 Monte Carlo結果分析之四：累計分布函數(shù)（CDF）曲線

6.4.7 Monte Carlo分析過程控制

6.5 Smoke工具與元器件熱電應力分析

6.5.1 降額設計與Smoke工具

6.5.2 “No Derating”運行模式

6.5.3 Smoke運行結果的分析

6.5.4 Standard Derating運行模式

6.5.5 Custom Derating運行模式

6.6 多層次參數(shù)掃描分析

6.6.1 Parametric Plotter的功能特點

6.6.2 Parametric Plotter的操作步驟

6.6.3 選擇掃描參數(shù)和掃描類型

6.6.4 選擇電路特性Measurement

6.6.5 參數(shù)掃描結果分析一：在Results子窗口查看參數(shù)掃描結果

6.6.6 參數(shù)掃描結果分析二：在Plot Information子窗口查看參數(shù)掃描結果

第7章 PSpice的深層次應用

7.1 創(chuàng)建自定義Measurement函數(shù)

7.1.1 Measurement函數(shù)的定義格式

7.1.2 Measurement函數(shù)的重要構成元素：搜尋命令

7.1.3 Measurement的基本構成元素之二：特征數(shù)據(jù)點表達式

7.1.4 典型Measurement函數(shù)剖析

7.1.5 用戶自建Measurement函數(shù)

7.1.6 Measurement函數(shù)的編輯處理

7.2 Smoke參數(shù)與自定義降額文件

7.2.1 Smoke參數(shù)的設置方法

7.2.2 用戶自定義降額文件

7.3 PSpice輸出文件與數(shù)據(jù)轉換

7.3.1 文本型輸出文件(.OUT文件)

7.3.2 DAT文件數(shù)據(jù)格式的轉換

7.3.3 電路圖和模擬結果波形的引用

7.4 記錄PSpice AD模擬過程中間結果的文件

7.4.1 OUT文件中存放的模擬過程中間結果數(shù)據(jù)

7.4.2 直流工作點數(shù)據(jù)的存放與調用

7.4.3 MC分析中隨機數(shù)數(shù)據(jù)的存放與調用

7.4.4 記錄運行命令的CMD文件

7.5 記錄PSpice AA分析過程的Log文件

7.5.1 Log文件中的元器件Sensitivity計算結果

7.5.2 Log文件中存放的其他幾種分析中間結果

7.6 收斂性問題

7.6.1 概述

7.6.2 關鍵節(jié)點初始偏置條件的設置

7.6.3 PSpice中的任選項設置(OPTIONS)

第8章 PSpice-MATLAB協(xié)同仿真與數(shù)據(jù)交互

8.1 概述

8.1.1 SLPS簡介

8.1.2 Simulink簡介

8.2 SLPS協(xié)同仿真技術

8.2.1 SLPS協(xié)同仿真的具體步驟

8.2.2 DC/DC轉換器應用實例

8.2.3 SLPS優(yōu)點和適用范圍

8.3 復雜激勵信號的MATLAB產生法

8.3.1 產生復雜激勵信號源的基本思路

8.3.2 基于MATLAB生成PSpice復雜信號源的基本步驟

8.4 PSpice仿真結果的MATLAB分析法

參考資料

本書在闡述電子線路CAD和優(yōu)化設計技術基本概念的基礎上，結合目前在電子設計領域廣泛使用的Cadence/PSpice軟件的最新版本16.6，介紹CAD和優(yōu)化設計的基本原理及相關軟件工具的使用方法，包括電路圖設計模塊Capture、電路基本特性模擬軟件PSpice AD、電路高級分析工具PSpice AA，以及與MATLAB/ Simulink相結合進行行為級和電路級協(xié)同模擬仿真的模塊SLPS。

本書在介紹Cadence/PSpice 16.6 軟件的功能和使用方法時，不但結合具體實例，而且對于初學者難以理解的概念和容易發(fā)生的問題，特別給予詳細的說明。為了方便讀者上機練習，本書還提供下載PSpice 16.6的演示版軟件及本書電路實例的網(wǎng)頁地址。