EDA课件使用技巧

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1、内容,电路模拟结果的显示和分析 动态仿真 电路初始条件的设置 有关输出文件(OUT)的几个问题 Pspice常见问题和解决办法,7.1 电路模拟结果的显示和分析,Probe 功能和调用方式 Probe模块的工具栏按钮 Probe模块的数字和单位 信号波形的显示 波形显示区和显示处理 显示波形的分析处理,7.1.1 probe功能,1 示波器的作用 2 信号波形的运算处理 3 关于电路设计的性能分析 4 绘制直方图 5 信号波形数据的显示和处理,1 Probe的调用,选择pspiceedit simulation profile,在出现的对话框中，点中probe window标签,设置probe

2、数据文件存放内容,点击data collection标签,调用probe程序,1 在绘图软件环境下调用 2 在pspice A/D窗口中调用 选择执行FILE/OPEN子命令，打开DAT文件， 自动调用probe程序,Probe窗口界面,Probe运行过程中的任选项设置,执行probe窗口下的TOOLS/OPTIONS,出现probe options设置框,2 Probe的工具栏按钮,设定X轴为线性或对数轴 设定Y轴为线性或对数轴 傅立叶分析显示 性能指标分析 添加新波形 输出变量求值 添加文本说明 标记曲线 游标定位,将游标定位于下一次波峰 将游标定位于下一次波谷 将游标定位于下一个最大斜率

3、点 将游标定位于最低点 将游标定位于最高点 将游标定位于下一个数据点 游标搜索 为游标的定位点添加坐标 将游标定位于下（上）一个数字转折点（存在数字分析时才显亮）,Tools命令菜单,Probe中的数字和单位,1 m表示103 ，但在pspice中用M 2 M表示106 ，但在pspice中用MEG 3 probe不支持MIL或mil 4 除了m和M之外，其它的大小写没有区别 5 probe均采用工程单位,信号波形的显示,通过一个滤波器电路交流扫描分析结果的显示，介绍 完成电路模拟后，如何调用Probe模块显示信号波形,绘图电路图后，新建一个仿真文件，进行分析参数设 置，随即运行。就可调出PR

4、OBE模块，在probe窗 口中，选择执行Trace/Add trace命令，或者对应 的工具图标，也可按快捷键insert从出现的对话框中 ，选择输出变量名,改变曲线属性,显示波形,点击工具栏上 和 按钮可以使X或Y轴在线性和对数轴之间切换,执行菜单命令PLOT/Add Y Axis,添加Y轴,删除Y轴,选中某个Y轴，然后执行plotdelete Y Axis,添加波形控制区,执行plot/added plot to window,X坐标轴的控制,添加一个波形控制区后，执行Plot/unsynchronize X Axis命令,X、Y轴范围的改变,执行 plot/axis settings,

5、X、Y轴网格线的设置,执行PLOT/Axis settings命令,性能指标变化的显示,点击工具栏上的 按钮,同样，选择再选择Cutoff_Highpass_3dB(V(out),也可执行Trace/Measurement菜单,Eval,标尺的使用,Trace/cursor/display出现两组标尺 左键点击信号列表区中的某个信号波形符号 标尺数据显示框有三组数据：X坐标值，Y轴坐标值，XY坐标值之差。,标尺数据有效位的设置,Tools/options,有效位设置,为波形去掉/添加分线标记,执行tools/options命令,在一条波形曲线上，点击右键，从快捷菜单中选择properties,

6、为波形图添加说明文字,首先关掉分线标记，再执行plot/Axis settings，出现下面窗口，分别选择X Grid 和Y Grid标签项，使Major和Minor栏的Grid项分别设为None,启动游标,执行Trace/Cursor/Display命令或单击工具栏上的 按钮，当有多条曲线时，要先选择信号的变量名,3电路性能分析,作用：定量分析电路特性随某一元器件参数的变化关系，在优化设计方面有很大的作用 过程：1 确定元器件参数的变化范围、变化方式和步长，对每一变化值，进行一次电路特性模拟分析。 2 对多次电路模拟分析中的每一次模拟结果，根据电路性能分析的需要，调用一个或多个特征值函数（G

7、oal Function）从模拟结束后得到的信号波形中提取一个或多个特征值。 3在Probe窗口中将每次分析结果的特征值连在一起，就得到了电路特性随该元器件参数值的变化关系，也就是电路性能分析的结果。 所以，电路性能分析中要进行温度分析、参数扫描分析或蒙托卡罗分析，并多次调用特征值函数。,以RC电路为例,参数扫描分析设置,调入probe,启动电路性能分析,执行trace/performance analysis,添加变量,结果显示,直方图,作用：对电路特性进行蒙托卡罗分析之后，调用probe绘制出描述电路特性分散情况的分布直方图，就可以预计该电路投入生产时的成品率。,绘制直方图的步骤,1 对电

8、路进行蒙特卡洛分析 2启动性能分析,例：Chebyshev4阶有源滤波器分析,图中元器件参数值是按照中心频率为10KHZ，带宽为1.5KHZ的要求设计的 。如果投入生产时要组装100套滤波器，所有的电阻采用精度为1的电阻 器，所有电容采用精度为5的电容器，试绘制100套滤波器的1db带宽和 中心频率分布直方图,(1)绘制电路图,应注意下面几个问题。 (a)将输入端的AC分析激励信号源V3设置为AC1。这样，输出信号的幅度即为电路的增益。 (b)由于MC分析产生的数据量很大，而分析中直接有用的是输出电压，因此PROBE数据文件中只存放Marker符号所指向的输出端电压信号数据。 (c)MC分析中

9、要考虑电阻和电容参数容差的影响。电路中的电阻和电容应分别采用BREAKOUT符号库中的Rbreak和Cbreak符号，并将他们的模型设置为： .model Rbreak RES (R=1 DEV=1%) model Cbreak CAP (C=1 DEV=5%),(2)设置AC分析参数。考虑到滤波器的中心频率为10KHZ，带宽为1.5KHZ，因此AC交流小信号分析中的扫描频率范围设置为： Start Freg: 100HZ End Freg: 1MEGHZ Pts/Decade: 50 频率扫描类型选为 Decade。 (3)设置MC分析参数。根据要求，MC分析的参数设置如下图： (4)进行模

10、拟分析。设置好AC和MC分析参数后，运行PSpice，进行MC分析,(5)绘制带宽直方图,(a)进入直方图绘制状态：在PSpice A/D窗口中选择执行Plot/Axis Settings子命令，并从屏幕上出现的x轴设置框内，选择Processing Options子框中的“Performance Analysis”选项，然后单击OK按钮。由于现在是在MC分析以后启动电路性能分析(Performance Analysis)，因此屏幕显示就进入直方图绘制状态。Y轴坐标刻度变为百分数。 (b)绘制直方图。首先选择执行Trace/Add子命令，并在屏幕上弹出的Add Trace设置框中，按1db带宽

11、的分析要求，依次选择特征值函数Bandwidth(1,db-level)以及作为自变量的信号变量名V(Out)，则设置框底部Trace Expression一栏显示出Bandwidth(V(Out),)。按1db带宽的要求，还需要采用通常文字编辑方法，将其改为:Bandwidth(VDB(Out),1) 完成上述特征值函数及自变量设置后，单击OK按钮，屏幕上即出现1db带宽分布直方图，如下图：,1db带宽分布直方图,直方图信息分析,一方面以直方图图形方式显示了带宽数值在不同范围内的滤波器所 占的比例。同时在图的下方显示了直方图有关信息说明和统计分析结果 ，共有9项。包括：MC分析包括的批次(n

12、 samples)、直方图x坐标数据 范围划分区间(n divisions)、平均值(mean)、标准偏差(sigma)、最小 值(minimum)、10分位数(10th%ile)、中位数(median)、90分位数 (90th%ile)和最大值(maximum) 其中，“中位数”就是50分位数。如果将所有样本的带宽按从小到大 的顺序排列，50分位数是指在顺序排列的样本中，正好位于中间位置 的那个样本的带宽，也就是说，整个样本中有50的样本带宽小于等于 中位数。同样有50样本的带宽大于等于中位数。 如果样本个数是奇数个，用数学表示为(2n+1)个，则50分位数就是 第(n+1)个样本的带宽。如

13、果样本个数为偶数个，用数学表示为2n，则 50分位数取为第n个样本的带宽和第(n+1)个样本的带宽的平均值。,（6）直方图的添加,在直方图绘制状态下，执行plot/add plot towindow 添加 一个绘 图窗口。绘制中心频率分布直方图的步骤如下。 (a)选择执行Trace/Add Trace子命令，屏幕上出现Trace/Add Trace设置框。 (b)按绘制“中心频率”直方图的要求，在设置框中依次选择特征值函数Centerfreg(1,db-level)和作为自变量的输出信号名V(Out)，这时在设置框底部Trace Expression一栏显示出Centerfreg(V(Out)

14、,1)。 (c)本例所要求的中心频率是指1db带宽的中心位置频率。因此还需采用通常文字编辑方法，将上述表式改为Centerfreg(VDB(Out),1) (d)完成上述设置后，单击OK按钮，屏幕上便显示出1db带宽中心频率直方图，代替原来的1db带宽直方图，如下图所示：,1db带宽中心频率分布直方图,与直方图绘制有关的选项设置,直方图x轴数据范围划分的区间数，以及直方图下方是否同时显示有 关信息和统计分析结果，均可以由用户通过有关任选项设置确定。 在PSpice A/D窗口主命令栏中选择执行Tools/Options子命令，屏幕上 将出现图所示Probe任选项设置框。其中有两项与直方图的绘制

15、有关,(1)“Number of Histogram Division”：本项的作用是确定绘制直方图时，在x坐标的整个数据范围内，一共划分多少个区间，用于统计在不同区间内样品数的多少。为了在直方图上较好地反映出参数的统计分布情况，一方面要求样本数不能太少，起码要大于30，最好为100200。同时对区间的划分个数也有一定的要求。从绘制直方图的基本原理考虑，应根据样本数确定区间划分个数。一般来说，若样本不到50个，可分为57个区间。50100个样本，可分为610个区间。100200个样本，分为712个区间。若样本大于200个，可分为1020个区间。Probe的内定默认值是划分10个区间。 (2)D

16、isplay Statistics：若选中本任选项(这是系统的内定默认设置)，则在绘制的直方图下方同时显示出关于直方图的有关信息说明和统计分析结果。若使该任选项脱离选中状态，则在绘制的直方图下方将不给出任何其他信息。,例绘制400套差分对电路最大增益的分布直方图,注：所有的电阻采用精度5%的电阻器,注意,1在设置输入端激励信号源V1的参数时，将AC设置为1，这样，输出信号的幅度即为电路的增益 2由于MC分析产生的数据量很大，而分析差分对电路的最大增益时，直接有用的只是输出电压。为了不使结果文件太大，在输出端直接添加个电压信号指示符，并在data collection标签页中，只将voltages一栏的设置为at markes only，其它各栏均设置为none，则probe数据文件中只存放markes 符号所指向的输出端电压信号数据。 3 MC分析中要考虑电阻参数容差的影响，电阻应采用breakout库中的Rbreak符号，并将其模型设置为：.model rbreak RES R=1 DEV=5%