[工学]通信电子线路 高如云 第12章 电子线路模拟软件及应用.ppt

第12章 电子线路模拟软件及应用 12.1 电子设计自动化（EDA）技术和电子线路模拟 （PSpice）软件平台 12.2 PSpice软件功能简介 12.3 应用PSpice软件实现电路模拟 12.1 电子设计自动化（EDA）技术和电子线路模拟（PSpice）软件平台 12.1.1 电子设计自动化（EDA）技术及优点 在电子设计自动化（EDA）技术出现前， 传统的电子线路设计方法主要是靠人工完成， 其中电路设计方案的验证一般都是采用技术人员焊接实验电路板， 然后测试电路的各种参数的方法来完成。 这种方法效率低、 周期长、 费用高。 随着计算机的广泛应用和电子线路设计软件的功能越来越完善， 电子线路设计的方法发生了根本性的变革。 目前， 电子线路的设计可以通过利用电路原理图设计软件、 电子线路分析模拟软件以及电路印制板（PCB）设计软件来实现电子设计自动化（EDA）的全过程。 采用电子设计自动化（EDA）技术具有以下优点： (1) 缩短设计周期。 采用EDA技术， 用计算机模拟代替人工搭制试验电路测试的方法， 可以减少设计方案验证阶段的工作量。 (2) 节省设计费用。 人工搭制试验电路测试的方法费用高、 效率低。 采用计算机模拟的方法进行模拟验证就可以节省实验费用。 (3) 提高设计质量。 传统的人工设计方法常采用简化的电路和元件模型进行分析和估计, 很难进行多种方案的比较， 更难进行优化等设计。 采用EDA技术则可以用较精确的模型来计算电路特性， 而且很容易实现各种分析， 因此提高了设计质量。 (4) 很强的数据处理能力。 由于计算机具有存储量大、 数据处理能力强的特点， 在完成电路设计后， 可以很方便地生成各种需要的数据文件和报表文件， 并可以显示各种图表和模拟的关系曲线。 随着电子技术的发展， 设计的电路越来越复杂， 规模越来越大， 设计周期要求也越来越短， 在这样的情况下， 离开了EDA技术几乎无法完成现代电子设计的任务。 12.1.2 PSpice软件的特点 可以实现EDA技术的系统软件很多， 在此我们主要介绍OrCAD EDA软件包中完成电路模拟分析部分的软件PSpice的特点及功能。 PSpice软件具有以下特点： (1) PSpice软件可以对模拟电路进行直流、 交流、 瞬态等基本电路特性分析， 而且可以进行(MC)统计分析、最坏情况(Wcase)分析、 优化设计等复杂电路特性分析。 (2) PSpice软件既可以对模拟电路进行计算机辅助分析， 也可以对数字电路、 数/模混合电路进行计算机模拟。 (3) 以软件工作平台的形式， 可以在Windows环境下， 从绘制电路原理图到进行电路分析模拟都在同一软件平台下完成。 在模拟的过程中， 可以随时分析、 观察模拟结果， 从电路图上修改设计。 12.1.3 PSpice软件工作平台 OrCAD软件包中进行电路模拟分析的核心软件是PSpice。 OrCAD Capture软件工作平台如图12.1所示。 为了使分析模拟工作做得更快、 更好， OrCAD软件包中还提供了5个配套软件模块。 它们之间的相互关系如图12.2所示。 5种配套软件的功能简要介绍如下。 1. 电路原理图设计软件（Capture） 在Capture环境下， 用户在屏幕上设计和绘制好电路原理图， 设置好分析参数， 即可进行电路模拟。 同时在该环境下可以很方便地调用其他配套软件。 2. 激励信号波形编辑软件（StmEd:Stimulus Editor） 在对电路特性进行分析时， 瞬态分析和逻辑模拟需要输入各种激励信号波形。 StmEd软件就是一个激励信号波形编辑器， 可以编辑生成的激励信号波形包括： （1）瞬态分析中需要的脉冲、 分段线性、 调幅正弦、 调频和指数信号等5种信号波形； （2）逻辑模拟中需要的时钟信号、 各种形状的脉冲信号以及总线信号。 3. 模型参数提取软件（ModelEd: Model Editor） PSpice的模型参数库中包括了1万多种元器件和单元集成电路的模型参数