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第 8 章 OrCAD/PSpice 电路仿真软件 教学提示： 电路仿真是电子线路分析与设计中的重要工具。本章主要讲述应用 PSpice 进行电路特性分析的基本过程，信号源的设置，并详细讲述 PSpice 的仿真类型以及相关参 数设置。最后简要介绍应用 PSpice 进行数字电路和混合电路仿真的基本方法和电路优化 设计。 教学要求：熟悉电路特性仿真的基本过程，掌握信号源的设置方法，掌握常用的电路 仿真类型和参数设置，能够熟练地进行电路仿真分析。 OrCAD/PSpice 软件用于对电路特性进行仿真分析，可获得电路中节点和支路的响应特 性，以文本和波形曲线的形式输出结果。通过对这些结果进行分析，可以预先得知电路的 功能和技术指标，从而对电路的功能和性能有一个全面的了解。应用 PSpice 对电路进行仿 真分析既可以得到许多人工分析无法获得的结果，又可以避免制作测试电路引起的费用高、 周期长的缺点，降低开发成本，缩短开发周期，因而在现代电子系统设计中应用广泛。 本章在介绍 PSpice 软件结构和功能特点的基础上，重点讲述应用 PSpice 进行电路特性 仿真分析的方法以及电路优化设计。 8.1 PSpice 软件简介 PSpice 是由 Spice 发展而来的用于微机系统的通用电路仿真程序，能够对模拟电路、 数字电路以及数模混合电路进行仿真分析。该软件的前身是由美国加州大学伯克莱分校于 1972 年研制的 Spice(Simulation program with integrated circuit emphasis)，正式实用化版本 Spice 2G 于 1975 年推出，1988 年被定为美国国家标准。1984 年 MicroSim 公司推出了基 于 Spice 的微机版本 PSpice(Personal Spice) ，此后各种版本的 Spice 不断问世，功能也越 来越强。进入 20 世纪 90 年代，随着 Windows 操作系统的应用，MicroSim 公司推出了在 Windows 环境下运行的 PSpice 版本，采用图形输入方式，操作界面更加直观，分析功能更 强，元器件参数库及宏模型库也更加丰富。1998 年 1 月，OrCAD 公司与开发 PSpice 软件 的 MicroSim 公司实现了强强联合，PSpice 随之成为 OrCAD 软件的组成部分，成为可以在 微机环境下运行的电子线路 CAD 软件。OrCAD 公司于 1998 年 11 月推出了 OrCAD/PSpice 9.0 版。目前，该套软件已成为全球最大的电子设计技术公司 Cadence 的一个产品系列。2000 年推出的 OrCAD 9.2 版，在电路性能分析、优化设计以及特性数据库等许多方面都有了很 大的提高。 8.1.1 PSpice 的配套功能模块 为了满足不同层次用户的需要，OrCAD 提供了 3 个档次的电路仿真软件：PSpice A/D 、 PSpice A/D Basic 和 PSpice 。三者功能不尽相同，其中 PSpice A/D 的功能最全。 第 8 章 OrCAD/PSpice 电路仿真软件 ·239 · PSpice 的核心部分是 PSpice A/D ，有五个配套的软件： 1. 电路图绘制软件(Capture) Capture 的主要功能是以人机交互的方式在屏幕上绘制电路图，设置电路中元器件的参 数，生成多种格式要求的网络表。在该程序中可直接调用 PSpice 和其他配套软件。 2. 激励信号编辑软件(StmEd：Stimulus Editor) StmEd 的主要功能是以人机交互方式生成电路模拟中需要的各种激励信号源。包括瞬 态分析中需要的脉冲、分段线性、调幅正弦、调频及指数等 5 种信号波形和逻辑模拟中需 要的时钟、脉冲及总线等各种信号。 3. 模型参数提取软件(ModelEd：Model Editor) ModelEd 的主要功能是提取元器件的数据信息，生成 PSpice 模拟时所需要的模型参数。 因为尽管 PSpice A/D 的模型库中提供了一万多种元器件和单元集成电路的模型参数，但在 实际应用中仍存在用户找不到所需元器件的现象，这