PSpice元器件模型建立及應(yīng)用

目　　錄

序言

致謝

第１章　電壓源和電流源１

１.１　信號源１

１.１.１　直流源和交流源１

１.１.２　脈沖信號源ＶＰＵＬＳＥ和

ＩＰＵＬＳＥ ２

１.１.３　正弦信號源ＶＳＩＮ和ＩＳＩＮ ５

１.１.４　指數(shù)信號源ＶＥＸＰ和

ＩＥＸＰ ７

１.１.５　分段線性信號源ＶＰＷＬ和

ＩＰＷＬ ９

１.１.６　周期性分段線性信號源

ＶＰＷＬ＿ＲＥ和ＩＰＷＬ＿ＲＥ ９

１.１.７　單頻調(diào)頻信號源ＶＳＦＦＭ和

ＩＳＦＦＭ １２

１.１.８?。疲椋欤逍盘栐矗郑校祝蹋撸疲桑蹋藕?

ＩＰＷＬ＿ＦＩＬＥ １３

１.２　受控源１６

１.２.１　受控源符號及其功能１６

１.２.２　受控源應(yīng)用實例：變壓器

功能模型建立與測試１６

１.３?。粒拢推骷保?

１.３.１　ＡＢＭ基本器件１８

１.３.２　限幅器２０

１.３.３　切比雪夫濾波器２４

１.３.４　積分器和微分器２７

１.３.５?。裕粒拢蹋藕停疲裕粒拢蹋偶捌?

功能擴(kuò)展２８

１.３.６　Ｌａｐｌａｃｅ變換３４

１.３.７　數(shù)學(xué)函數(shù)３７

１.３.８　表達(dá)式器件３８

１.３.９　等效器件３９

１.３.１０?。桑普Z句４２

１.３.１１?。裕椋恚鍟r間變量４５

１.４　Ｔｅｍｐ溫度變量４７

１.５　運(yùn)算函數(shù)５０

１.５.１　運(yùn)算函數(shù)簡介５０

１.５.２　運(yùn)算函數(shù)創(chuàng)建及測試５２

１.６?。校颍铮猓逯羞\(yùn)算函數(shù)５４

第２章　無源元件５７

２.１　電阻模型５７

２.１.１　定值電阻模型５７

２.１.２　可變阻抗模型６２

２.１.３　壓控電阻模型Ｒｖａｒ建模６３

２.１.４　電阻器和電位器型號命名

方法及主要技術(shù)指標(biāo)６７

２.２　電容模型７２

２.２.１　定值電容模型７２

２.２.２　可變電容模型７３

２.２.３　壓控電容模型Ｃｖａｒ建模７３

２.２.４　電容器型號命名方法及

主要技術(shù)指標(biāo)７７

２.３　電感模型７９

２.３.１　定值電感模型７９

２.３.２　可變電感模型８２

２.３.３　壓控電感模型Ｌｖａｒ建模８２

２.３.４　電感器分類及主要技術(shù)

指標(biāo)８５

２.４　變壓器模型８５

２.４.１　變壓器分類和使用８６

２.４.２　變壓器應(yīng)用８７

２.４.３　非線性變壓器使用８８

２.４.４　非線性磁心建模８９

２.４.５　實際變壓器模型參數(shù)

辨識９２

２.４.６　變壓器模型在反激

變換器中的應(yīng)用９７

目　　錄Ⅶ　

２.４.７　變壓器模型總結(jié)９７

２.５　開關(guān)９９

２.５.１　壓控開關(guān)９９

２.５.２　流控開關(guān)１０１

２.５.３　時控開關(guān)１０１

第３章　二極管１０３

３.１　二極管模型１０３

３.２　二極管工作特性１０４

３.３　二極管模型參數(shù)計算建模１０６

３.４　二極管曲線擬合建模１１０

３.５　二極管子電路建模１１８

３.６　齊納二極管１２４

３.７　二極管分類和選型１２５

３.７.１　半導(dǎo)體二極管分類１２５

３.７.２　半導(dǎo)體二極管主要參數(shù)１２５

３.７.３　常用二極管特性１２６

第４章　三端穩(wěn)壓器模型建立及

應(yīng)用１２８

４.１?。蹋停罚福兀叵盗蟹€(wěn)壓器ＰＳｐｉｃｅ

模型建立１２８

４.１.１?。蹋停罚福兀毓δ苣Ｐ徒⒓?

仿真測試１２９

４.１.２　三端穩(wěn)壓器物理模型建立及

仿真測試１３３

４.２?。蹋停罚福兀叵盗腥朔€(wěn)壓器

典型應(yīng)用電路１３９

４.２.１　固定輸出穩(wěn)壓電路１３９

４.２.２　輸出電壓調(diào)節(jié)１３９

４.２.３　輸入電壓擴(kuò)展１４０

４.２.４　輸出擴(kuò)流１４１

４.２.５　輸出電流提高和限流１４４

４.２.６　三端穩(wěn)壓器擴(kuò)展功能１４６

４.３　三端穩(wěn)壓器實際應(yīng)用

電路設(shè)計１４９

４.３.１　三端穩(wěn)壓器實際應(yīng)用電路

設(shè)計和仿真１４９

４.３.２　三端穩(wěn)壓器用兵字變壓器

選型指南１５３

４.４　ＬＭ３１７模型建立與電路測試１５５

４.４.１　子電路模型建立與測試１５５

４.４.２?。蹋停常保肺锢砟Ｐ徒⑴c

測試１６０

４.５?。蹋停常保窚y試電路１６４

４.５.１　基本功能測試１６４

４.５.２　擴(kuò)流功能測試１６４

４.５.３　加入ＡＣ２２０Ｖ和變壓器整流

后穩(wěn)壓電路仿真１６４

４.５.４　交流穩(wěn)定性分析１６６

第５章　雙極結(jié)型晶體管１６８

５.１　晶體管ＰＳｐｉｃｅ模型１６８

５.２　晶體管工作特性１７１

５.３　晶體管參數(shù)計算建模１７２

５.４　晶體管曲線擬合建模１７６

５.５　晶體管典型電路仿真１８７

５.５.１　晶體管共射放大電路１８７

５.５.２　晶體管溫度分析１９０

５.５.３　晶體管放大電路頻率

響應(yīng)１９０

５.５.４　晶體管電阻反饋型兩級

放大電路１９１

５.６　晶體管音頻放大電路

仿真分析１９３

５.７　晶體管命名與選型１９７

５.７.１　晶體管命名方法１９７

５.７.２　晶體管主要技術(shù)參數(shù)及

選型１９８

第６章　場效應(yīng)晶體管２００

６.１?。停希樱疲牛怨ぷ魈匦裕玻埃?

６.１.１　截止區(qū)２００

６.１.２　放大區(qū)２００

６.１.３　飽和區(qū)２０１

６.２　ＭＯＳＦＥＴ模型參數(shù)２０１

６.３?。停希樱疲牛越＃玻埃?

６.３.１?。停希樱疲牛詤?shù)計算建模２０４

６.３.２?。停希樱疲牛郧€擬合建模２０６

６.３.３?。停希樱疲牛宰与娐方＜皩嶋H

電路測試２１８

６.４　ＭＯＳＦＥＴ選型２２４

Ⅷ?。校樱穑椋悖逶骷Ｐ徒⒓皯?yīng)用

第７章　運(yùn)算放大器２２６

７.１　運(yùn)放的直流線性模型２２６

７.１.１　運(yùn)放直流線性模型建立２２６

７.１.２　運(yùn)放直流線性模型

仿真測試２２７

７.２　運(yùn)放的交流線性模型２２９

７.２.１　運(yùn)放交流線性模型建立２２９

７.２.２　運(yùn)放交流線性模型

仿真測試２３０

７.３　簡化的運(yùn)放非線性宏模型２３１

７.４　復(fù)雜的運(yùn)放非線性宏模型２３３

７.４.１　復(fù)雜的運(yùn)放非線性

宏模型建立２３３

７.４.２　復(fù)雜的運(yùn)放非線性宏模型

仿真測試２３５

７.５　運(yùn)放的物理模型２３７

７.５.１　運(yùn)放的簡單物理模型２３７

７.５.２　運(yùn)放的復(fù)雜物理模型２３９

７.６　根據(jù)數(shù)據(jù)手冊建立運(yùn)放模型２４１

７.７　ＡＤ８０６１運(yùn)放模型建立及測試２４７

７.７.１　根據(jù)官網(wǎng)ｌｉｂ模型建立ｏｌｂ

文件２４７

７.７.２　根據(jù)ＡＤ８０６１運(yùn)放數(shù)據(jù)手冊

對模型進(jìn)行測試２４９

７.８?。蹋停常福凹晒Ψ拍Ｐ徒⒓?

測試２５４

７.８.１?。蹋停常福肮δ芎喗椋玻担?

７.８.２?。蹋停常福肮ぷ髟矸抡?

分析２５４

７.８.３?。蹋停常福澳Ｐ椭绷鞣抡?

測試２５６

７.８.４?。蹋停常福澳Ｐ烷]環(huán)測試２５６

７.９　運(yùn)放參數(shù)含義及選型

指南２５９

７.９.１　運(yùn)放專業(yè)術(shù)語２５９

７.９.２　運(yùn)放重要參數(shù)具體含義２５９

７.９.３　運(yùn)放選型２６１

第８章　電源控制器２７０

８.１?。桑普Z句２７０

８.２　基本功能模塊２７４

８.２.１　誤差放大器、比較器２７４

８.２.２　邏輯門：與門、與非門、或門、

或非門、反相器、觸發(fā)器、

死區(qū)、采樣２８６

８.３　電壓模式ＰＷＭＶＭ控制器建立與

實際電路仿真３１２

８.４　電流模式ＰＷＭＣＭ控制器建立與

實際電路仿真３１７

８.５　仿真實例：臨界模式ＢｏｏｓｔＰＦＣ

電路仿真３２２

附錄３２６

附表１?。校樱穑椋悖逶骷炝斜恚常玻?

附表２　ＡＢＭ模型列表３３１

附表３?。校樱穑椋悖逯羞\(yùn)算函數(shù)３３４

附表４?。校颍铮猓逯羞\(yùn)算函數(shù)３３６

附表５?。校颍铮猓逯袦y量函數(shù)３３６

附表６　快捷鍵３４２

附表７　數(shù)值縮寫３４２

附表８　模型語句３４３

附表９　命令語句３４８

附表１０　齊納穩(wěn)壓二極管

模型（Ｄｉｏｄｅ.ｌｉｂ） ３４８

參考文獻(xiàn)３６１ 2100433B

本書主要對PSpice軟件中的各種元器件模型功能及其使用方法進(jìn)行詳細(xì)的講解，每種模型通過模型構(gòu)成、使用方式、典型應(yīng)用電路三個階段進(jìn)行分析。第1章詳細(xì)講解Source庫中各種信號源和ABM庫中各種行為模型的參數(shù)設(shè)置和功能使用；第2章主要對電阻R、電容C、電感L、變壓器和開關(guān)模型進(jìn)行詳細(xì)的講解；第3～7章分別對半導(dǎo)體二極管、三端穩(wěn)壓器LM78XX、LM79XX和LM317、晶體管(BJT)、場效應(yīng)晶體管（MOSFET）和運(yùn)算放大器的模型參數(shù)、模型建立、選型和使用進(jìn)行詳細(xì)的講解；第8章主要講解通過分立元件建立控制器模型，并且對模型進(jìn)行典型電路測試；附錄以表格形式對軟件功能進(jìn)行詳細(xì)說明，主要包括PSpice元器件庫、ABM模型、PSpice中運(yùn)算函數(shù)、Probe中運(yùn)算函數(shù)、Probe中測量函數(shù)、快捷鍵、數(shù)值縮寫、模型語句、命令語句和齊納穩(wěn)壓二極管模型。本書中的實例電路全部附帶PSpice仿真程序，讀者可通過機(jī)械工業(yè)出版社官方網(wǎng)站www.cmpbook.com的本書相關(guān)頁面或者仿客QQ群336965207進(jìn)行下載，以供學(xué)習(xí)使用。

電子電路仿真——基于PSpice A/D基于PSpice A/D

內(nèi)容簡介

本書目錄

專家評論

讀者評論

我要留言

本書主要內(nèi)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(diǎn)分析和小信號轉(zhuǎn)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(yīng)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(diào)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(shè)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(diǎn)命令集等內(nèi)容。

本書內(nèi)容結(jié)構(gòu)合理、講解思路清晰、配圖豐富、實用性強(qiáng)。

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

宏模型設(shè)計框圖如下：

宏模型有多種不同的建模方法 ，現(xiàn)簡述如下：

簡化法

簡化法就是簡化原電路的方法，簡化的步驟，可逐步刪去對電路性能影響不大的元件。必要時可先計算電路中各元件的靈敏度，然后刪去靈敏度低的元件。此外，對復(fù)雜的偏置電路，有源負(fù)載電路可以用理想的元件取代等等。簡化法是在原電路的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，宏模型和原電路很相象，因此物理概念清楚，計算靈敏度也容易用計算機(jī)實現(xiàn)，但是簡化程度往往受到限制。

構(gòu)造法

構(gòu)造法也就是“黑盒法”， 它可能脫離原有電路重新建立一個新的電路模型，使它的外端特性和原電路一致。宏模型的結(jié)構(gòu)可以和原電路無關(guān)，甚至沒有什么物理意義，構(gòu)造法建立的宏模型可以使電路得到很大程度的簡化，但要求設(shè)計者有較高的水平。

列表法

這種宏模型不包含電路元件，首先是對原電路進(jìn)行預(yù)分析或電路實測，得出在不周負(fù)載下所有輸入輸出特性，然后將這些數(shù)據(jù)全部存放在表格中。作電路分析時，只需要很少的計算時間，但要求精度較高時，則必須列出大量的多維數(shù)表，將會占用很大的內(nèi)存。

符號法

符號法是用代數(shù)一差分方程來代替原電路的數(shù)學(xué)表達(dá)式，然后用符號運(yùn)算方法來化簡。這種宏模型多數(shù)是與功能有關(guān)，不要求有準(zhǔn)確一致的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，有較大的適應(yīng)性。

模擬集成電路和系統(tǒng)的特點(diǎn)是電路的性能指標(biāo)比較復(fù)雜，它不僅依賴于輸入信號的大小、波形和頻率，還和負(fù)載的大小、性質(zhì)等許多因素有關(guān)。宏模型常用的建模方法是簡化法和構(gòu)造法或是兩者的綜合運(yùn)用。在上述的運(yùn)放宏模型例子中，前級運(yùn)用了簡化法，中間級和后級是運(yùn)用了構(gòu)造法。

數(shù)字集成電路和系統(tǒng)的特點(diǎn)是存在著大量重復(fù)出現(xiàn)的于網(wǎng)絡(luò)，而分析的重點(diǎn)在于電平的高低以及上升、下降、延遲的時間關(guān)系等等。宏模型常用的建模方法是列表法、符號法等。