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1、PSPICE电路仿真程序设计电路仿真程序设计湖北大学信息工程学科部1SPICE电路仿真程序设计教材及参考书参考书n模拟电路的计算机分析与设计PSPICE程序应用清华大学出版社高文焕汪慧编nORCAD/PSPICE9实用教程西安电子科技大学出版社贾新章等编教材nPSPICE电路仿真程序设计国防工业出版社李永平编2SPICE电路仿真程序设计CAACAA、CADCAD与与EDAEDAu CAACAA（Computer Aided AnalysisComputer Aided Analysis） -计算机辅助分析计算机辅助分析u CADCAD（Computer Aided DesignComputer
2、 Aided Design） -计算机辅助设计计算机辅助设计u EDAEDA（Electronic Design AutomationElectronic Design Automation） -电子设计自动化电子设计自动化第一讲第一讲 PSPICE PSPICE 概论概论3SPICE电路仿真程序设计电子电路设计的流程电子电路设计的流程4SPICE电路仿真程序设计电子设计自动化（电子设计自动化（EDA）的特点）的特点 提高效率，缩短设计周期。提高效率，缩短设计周期。 降低设计成本，提高产品质量。降低设计成本，提高产品质量。 共享设计资源。共享设计资源。 5SPICE电路仿真程序设计n1.1.1
3、EDA与电子工程设计n电子产品的设计生产，从选题、方案论证、性能指标确定、装调电路、修改、定型参数直到批量生产，是一个复杂而又费时的过程。该过程的任一环节，都对产品性能和经济效益产生直接影响。n传统的电路装配、调试过程，一般均采用面包板或专门的焊接板，通过手工连线装配，检查无误后，进行电路测量，最后评估电路性能。若性能与设计值不符时，需调换参数并重新调试测量，直至符合设计要求为止。但是，当电路非常复杂时，采用插接板或焊接板组装电路时所产生的连线错误、器件损坏等人为错误，常会造成人力、财力、时间的浪费及错误的性能评估。6SPICE电路仿真程序设计n尤其是集成电路的设计，器件在插接板上就无法组合成
4、像集成电路内部那样紧密复杂的电子电路，装配板上的寄生参数与集成环境中的完全不同。因此，在装配板测试的特性将无法准确地描述集成电路的真实特性。所以，电子电路的传统设计方法已经不适应当前电子技术发展的要求，这就要借助计算机完成电子电路的辅助设计，即电子电路EDA技术。EDA包括电子工程设计的全过程，如系统结构模拟、电路特性分析、绘电路图和制作PCB等。7SPICE电路仿真程序设计n1.1.2EDA的主要作用nEDA在电子工程设计中发挥了不可替代的重要作用，主要体现在3个方面。n1.验证电路方案设计的正确性n当要求的系统功能确定之后，首先采用系统仿真或结构模拟的方法验证系统方案的可行性，这只要确定系
5、统各环节的传递函数（数学模型）便可实现。n这种系统仿真技术可推广应用于非电专业的系统方案设计，或某种新理论、新构思的方案设计，进而对构成系统的各电路结构进行模拟分析，以判断电路结构设计的正确性及性能指标的可实现性。这种精确的量化分析方法，对于提高设计水平和产品质量，具有重要的指导意义。8SPICE电路仿真程序设计n2.电路特性的优化设计n器件参数的容差和工作环境温度将对电路工作的稳定性产生影响。传统的电路设计方法，很难对这种影响进行全面的分析和了解，因而也就很难实现电路的优化设计。EDA技术中的温度分析和统计分析功能，既可以分析各种恶劣温度条件下的电路特性，也可以对器件容差的影响进行全面的计算
6、分析。其内容包括：对不同的容差特性进行规定次数的跟踪分析（蒙特卡罗分析）；单独分析每一器件容差对电路的影响量（灵敏度分析）；分析全体器件容差对电路性能的最大影响量（最坏情况分析）。采用统计分析方法，便于确定最佳元件参数、最佳电路结构以及适当的系统稳定裕度，真正做到电路的优化设计。n9SPICE电路仿真程序设计n3.实现电路特性的模拟测试n电子电路的设计过程中，大量的工作是各种数据测试及特性分析。但是，受测试手段及仪器精度所限，有些测试项目实现困难。例如，超高频电路中的弱信号测量及噪声测量、某些功率输出电路中具有破坏性质的器件极限参数测量，如高温、高电压、大电流等。采用EDA方式，可以方便地实现
7、全功能测试，也可以直接模拟各种恶劣工作环境及各种极限条件下的电路特性而无器件或电路损坏之虞，较之传统的设计方式要经济得多。10SPICE电路仿真程序设计nEDA在电子电路实验教学中，也发挥了巨大的作用。一般院校的实验教学，从简单直流电路实验到交流电路测试、时域分析、低频、中频乃至高频放大器、脉冲数字电路的设计调试等，可达几十个实验项目。如果上述项目全开设，除需要通用仪器如电源、信号源、示波器外，还需要配置价格昂贵的专用仪器如扫频仪、相位计、频谱仪、逻辑分析仪等。这些条件，一般院校难以具备，所以有许多课程设计或实验项目因限于设备条件而不能开设。利用EDA技术仿真、测试电路特性，可节省多种测试仪器
8、，节约经费开支，同时充分发挥EDA精确分析、直观显示、全频带工作的优良特性。11SPICE电路仿真程序设计1.1.3常用常用EDA仿真软件仿真软件长期以来，大型的长期以来，大型的EDA系统都是运行在以系统都是运行在以UNIX为操作系统的工作站平台上。随着为操作系统的工作站平台上。随着PC机机性能的不断提高及性能的不断提高及Windows操作系统的逐步操作系统的逐步发展，世界著名厂商如发展，世界著名厂商如CadenceDesignSystems，MentorGraphics，Synopsys，OrCAD和和ViewlogicSystems等，已先后推等，已先后推出了支持出了支持PCWindows
9、平台的平台的EDA开发软件。开发软件。12SPICE电路仿真程序设计1、PSPICE、ORCAD：通用的电子电路仿真软件，适合于元件：通用的电子电路仿真软件，适合于元件级仿真。级仿真。2、SYSTEMVIEW：系统级的电路动态仿真软件：系统级的电路动态仿真软件3、MATLAB：具有强大的数值计算能力，包含各种工具箱，其：具有强大的数值计算能力，包含各种工具箱，其程序不能脱离程序不能脱离MATLAB环境而运行，所以严格讲，环境而运行，所以严格讲，MATLAB不是一种计算机语言，而是一种高级的科学分析与计算软件。不是一种计算机语言，而是一种高级的科学分析与计算软件。4、SIMULINK：是：是MA
10、TLAB附带的基于模型化图形组态的动态附带的基于模型化图形组态的动态仿真环境。仿真环境。在电路仿真和印刷电路板（在电路仿真和印刷电路板（PCB）设计时，常用的）设计时，常用的EDA软件有：软件有：PSpice，OrCAD，FilterLab（模拟滤波器软件），（模拟滤波器软件），CircuitMaker2000，PROTEL，ElectronicWorkbench，PowerPCBEDA2000等。等。其中其中Pspice软件是典型的电路仿真设计软件。是软件是典型的电路仿真设计软件。是MicroSim公公司司80年代中期推出的基于年代中期推出的基于PC机的通用电路模拟分析软件。现机的通用电路模
11、拟分析软件。现在的很多分析软件都是以在的很多分析软件都是以Pspice为内核、经过历年来多次改为内核、经过历年来多次改版，以其强大的功能和高度的集成性而成为个人电脑上最受欢版，以其强大的功能和高度的集成性而成为个人电脑上最受欢迎的电路仿真软件。迎的电路仿真软件。13SPICE电路仿真程序设计1.2SPICE发展历程发展历程目前国际上享有盛誉的模拟电路设计工具都是以目前国际上享有盛誉的模拟电路设计工具都是以SPICE为基为基础实现的，如础实现的，如MicroSim公司的公司的PSpice，MetaSoftware公司的公司的HSPICE，以及，以及Analogy公司的公司的Saber等。等。SP
12、ICE(SimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis)1988年年SPICE被定为美国国家工业标准。被定为美国国家工业标准。由美国加州大学伯克莉（由美国加州大学伯克莉（Berkeley）分校电工和计算机科学）分校电工和计算机科学系分校开发。系分校开发。1972年首次推出。年首次推出。n19831983年年年年OrCADOrCAD公司推出可在公司推出可在公司推出可在公司推出可在PCPC机上运行的机上运行的机上运行的机上运行的PSpicePSpice11（P P即代表运行于即代表运行于即代表运行于即代表运行于PCPC机的机的机的机的版本）。版本）。版
13、本）。版本）。n目前微机上广泛使用的目前微机上广泛使用的PSPICE是由美国是由美国MicroSim公司开发公司开发并于并于1984年年1月首次推出的。月首次推出的。14SPICE电路仿真程序设计1.2.1PSPICE软件简介软件简介nPSpice软件分为工业版软件分为工业版(ProductionVersion)和教学版和教学版(EvaluationVersion)。nPSPICE是由是由SPICE发展而来的用于微机系列的通用电路分发展而来的用于微机系列的通用电路分析程序。析程序。n能进行模拟电路分析、数字电路分析和模拟数字混合电能进行模拟电路分析、数字电路分析和模拟数字混合电路分析。路分析。
14、nPSpice5.0及以前的版本都为及以前的版本都为DOS版，而版，而PSpice5.1及以后的及以后的各种版本均为窗口版。各种版本均为窗口版。n现已成为微机级电路模拟标准软件。现已成为微机级电路模拟标准软件。15SPICE电路仿真程序设计1.2.2OrCAD/PSpice软件软件n1998年年1月月MicroSim公公司司与与OrCAD公公司司合合并并，称称为为OrCAD公公司司。两两公公司司强强强强联联合合后后，相相继继推推出出一一系系列列基于基于PC机的机的EDA软件系统。软件系统。n n19981998年年年年1111月月月月推推推推出出出出的的的的OrCAD/PSpiceOrCAD/
15、PSpice9 9，是是是是有有有有相相相相关关关关中中中中文文文文参参参参考考考考书书书书的的的的版版版版本本本本。目目目目前前前前较较较较新新新新版版版版本本本本是是是是OrCAD/PSpiceOrCAD/PSpice10.510.5。nOrCAD软软件件覆覆盖盖了了电电子子设设计计中中的的4项项核核心心任任务务：电电路路原原理理图图输输入入及及器器件件信信息息管管理理系系统统OrCAD/CaptureCIS，模模拟拟、数数字字及及模模拟拟/数数字字混混合合电电路路分分析析与与优优化化设设 计计 OrCAD/Pspice A/D， 可可 编编 程程 逻逻 辑辑 设设 计计OrCAD/Exp
16、ressPlus，印印刷刷电电路路板板（PCB）设设计计OrCAD/LayoutPlus。16SPICE电路仿真程序设计1.2.3OrCAD/PSpice软件的改进软件的改进n n与与SPICE相相比比，OrCAD/PSpice并并不不只只是是单单纯纯将将SPICE移移植植到到PC机机，而而是是在在以以下下方方面面有有重重大变革。大变革。n n（1）不不仅仅可可以以对对模模拟拟电电路路进进行行直直流流、交交流流、瞬瞬态态等等基基本本电电路路特特性性分分析析，而而且且可可进进行行蒙蒙特特卡卡洛洛（MC（MONTECARLO）统统计计分分析析、最最坏坏 情情 况况 分分 析析 （ Wcase（ W
17、orst-CaseAnalysis）、优优化化设设计计等等复复杂杂的的电电路路特特性性分分析。析。17SPICE电路仿真程序设计n n（2）不仅可对）不仅可对模拟电路模拟电路进行计算机辅助分析，进行计算机辅助分析，而且可对而且可对数字电路数字电路、数数/模混合电路模混合电路进行计算进行计算机模拟。为突出这一功能特点，新版本的软件机模拟。为突出这一功能特点，新版本的软件称为称为PSpiceA/D。n n（3）一改批处理运行模式，可在）一改批处理运行模式，可在WINDOWS环境下，以人机交互方式运行。绘制好电路图环境下，以人机交互方式运行。绘制好电路图后，即可直接进行电路模拟，无需编制繁杂的后，即
18、可直接进行电路模拟，无需编制繁杂的输入文件。在模拟过程中，可以随时分析观察输入文件。在模拟过程中，可以随时分析观察模拟结果，并在电路图上修改设计。模拟结果，并在电路图上修改设计。n n经过经过25年的发展和应用，年的发展和应用，OrCAD/PSpice实实际上已成为微机级电路模拟的标准软件。际上已成为微机级电路模拟的标准软件。18SPICE电路仿真程序设计1.3OrCAD/PSpiceOrCAD/PSpice软件的功能特点软件的功能特点软件的功能特点软件的功能特点n nPSpiceA/DPSpiceA/D可模拟下述可模拟下述6 6类最常用的电路元器件：类最常用的电路元器件：（1 1）基基本本无
19、无源源元元件件，如如电电阻阻、电电容容、电电感感、互互感感、传传输输线线等等（2 2）常常用用的的半半导导体体器器件件，如如二二极极管管、双双极极型型晶晶体体管管、结结型型场场效效应应晶晶体体管管、MOSMOS场场效效应应晶晶体体管管、GaAsGaAs场场效效应应晶晶体体管管、绝缘栅双极晶体管（绝缘栅双极晶体管（IGBTIGBT）等）等（3 3）独独立立电电压压源源和和独独立立电电流流源源。可可产产生生用用于于直直流流（DCDC）、交交流流（ACAC）、瞬瞬态态（TRANTRAN）分分析析和和逻逻辑辑模模拟拟所所需需的的各各种种激励信号波形激励信号波形（4 4）各种受控电压源、受控电流源和受控
20、开关）各种受控电压源、受控电流源和受控开关（5 5）基基本本数数字字电电路路单单元元，包包括括常常用用的的门门电电路路、传传输输门门、延延迟线、触发器、可编程逻辑阵列、迟线、触发器、可编程逻辑阵列、RAMRAM、ROMROM等等（6 6）常常用用单单元元电电路路，特特别别是是像像运运算算放放大大器器一一类类集集成成电电路路，可可将将其其作作为为一一个个单单元元电电路路整整体体出出现现在在电电路路中中，而而不不必必考考虑该单元电路的内部电路结构虑该单元电路的内部电路结构1.PSpiceA/D1.PSpiceA/D支持的元器件类型支持的元器件类型支持的元器件类型支持的元器件类型19SPICE电路仿
21、真程序设计n n电路模拟的精度很大程度上取决于电路中代表各种元电路模拟的精度很大程度上取决于电路中代表各种元电路模拟的精度很大程度上取决于电路中代表各种元电路模拟的精度很大程度上取决于电路中代表各种元器件特性的模型参数值是否精确。为方便用户使用，器件特性的模型参数值是否精确。为方便用户使用，器件特性的模型参数值是否精确。为方便用户使用，器件特性的模型参数值是否精确。为方便用户使用，PSpiceA/DPSpiceA/D提供的模型参数库中包括：超过提供的模型参数库中包括：超过提供的模型参数库中包括：超过提供的模型参数库中包括：超过1130011300种半导体器件和模拟集成电路产品的模型参数，种半导
22、体器件和模拟集成电路产品的模型参数，种半导体器件和模拟集成电路产品的模型参数，种半导体器件和模拟集成电路产品的模型参数，16001600多种数字电路单元产品的参数，其中包括最新多种数字电路单元产品的参数，其中包括最新多种数字电路单元产品的参数，其中包括最新多种数字电路单元产品的参数，其中包括最新的的的的GaAsGaAs器件和器件和器件和器件和IGBTIGBT器件模型参数，对器件模型参数，对器件模型参数，对器件模型参数，对MOSFETMOSFET器件器件器件器件还提供了还提供了还提供了还提供了6 6种不同级别的模型，适用于先进的亚微米种不同级别的模型，适用于先进的亚微米种不同级别的模型，适用于先
23、进的亚微米种不同级别的模型，适用于先进的亚微米工艺器件。工艺器件。工艺器件。工艺器件。n nPSpiceA/DPSpiceA/D为不同类别的元器件赋予不同的字母代为不同类别的元器件赋予不同的字母代为不同类别的元器件赋予不同的字母代为不同类别的元器件赋予不同的字母代号，如表号，如表号，如表号，如表1-11-1所示。电路图中不同元器件编号的首字所示。电路图中不同元器件编号的首字所示。电路图中不同元器件编号的首字所示。电路图中不同元器件编号的首字母必须按照字母代号选取。母必须按照字母代号选取。母必须按照字母代号选取。母必须按照字母代号选取。20SPICE电路仿真程序设计表表表表1-1PSpiceA/
24、D1-1PSpiceA/D支持的元器件类别及其字母代号（按字母顺序）支持的元器件类别及其字母代号（按字母顺序）支持的元器件类别及其字母代号（按字母顺序）支持的元器件类别及其字母代号（按字母顺序）备注备注备注备注：NN器件和器件和器件和器件和OO器件，是为混合电路中对数器件，是为混合电路中对数器件，是为混合电路中对数器件，是为混合电路中对数/ /模接口型结点模接口型结点模接口型结点模接口型结点进行接口电路转换而引进的等效器件。进行接口电路转换而引进的等效器件。进行接口电路转换而引进的等效器件。进行接口电路转换而引进的等效器件。21SPICE电路仿真程序设计2.PSpiceA/D2.PSpiceA
25、/D分析的电路特性分析的电路特性分析的电路特性分析的电路特性PSpiceA/DPSpiceA/D可分析的电路特性有可分析的电路特性有可分析的电路特性有可分析的电路特性有6 6类类类类1515种，如表种，如表种，如表种，如表1-21-2所示：所示：所示：所示：22SPICE电路仿真程序设计3.PSpiceA/D3.PSpiceA/D的配套功能软件（模块）的配套功能软件（模块）的配套功能软件（模块）的配套功能软件（模块）n n OrCADOrCAD软软软软件件件件包包包包中中中中进进进进行行行行电电电电路路路路模模模模拟拟拟拟分分分分析析析析的的的的核核核核心心心心软软软软件件件件是是是是PSpi
26、cePSpiceA/DA/D。为为为为更更更更快快快快更更更更好好好好地地地地进进进进行行行行模模模模拟拟拟拟工工工工作作作作，OrCADOrCAD软软软软件件件件包包包包中中中中还还还还提提提提供供供供了了了了5 5个个个个配配配配套套套套软软软软件件件件（模模模模块块块块）。它们之间的相互关系如图它们之间的相互关系如图它们之间的相互关系如图它们之间的相互关系如图1-11-1所示所示所示所示n主主 要要 包包 括括 Schematics（ 图图 形形 编编 辑辑 程程 序序 ） 、PspiceA/D（仿仿真真分分析析程程序序）、Probe（图图形形后后处处理理程程序序）、StimulusEd
27、itor（信信号号源源编编辑辑程程序序）、Parts（元元器器件件模模型型参参数数提提取取程程序序）、Optimizer（电路优化程序）等（电路优化程序）等6个软件包。个软件包。23SPICE电路仿真程序设计OrCAD/ModelEd（模型参数提取）（模型参数提取）OrCAD/Capture电路原理图生成电路原理图生成OrCAD/StmEd激励信号波形编辑激励信号波形编辑模型参数库模型参数库PSpice/Optimizer模拟电路优化设计模拟电路优化设计PSpice/Probe信号波形显示分信号波形显示分析析电路模拟电路模拟逻辑模拟逻辑模拟数数/模混合模拟模混合模拟PSpiceA/D图图1-1
28、PspiceA/D与配套软件与配套软件24SPICE电路仿真程序设计Pspice的输入基本上是以电路原理图和网单文件两种形式。电路元器件符号库中备有绘电原理图所需的元器件符号，用户从符号图形库中调出所需的电路元器件符号，组成电路图，由原理图编辑器自动将原理图转化为电路网单文件，并标上节点号，提供给仿真工具进行仿真。如果用户熟悉仿真程序的输入语言，又没有将原理图存档的需求也可以直接输入电路网单文件。（1）Schematics图形编辑程序图形编辑程序1.4PSpice程序项组成程序项组成25SPICE电路仿真程序设计lPSPICEA/D是是PSPICE软件包中的分析程序软件包中的分析程序l完成对模
29、拟或数字电路的仿真分析完成对模拟或数字电路的仿真分析lPSPICEAD程序的输入文件是由电路编辑程序程序的输入文件是由电路编辑程序根据输入电路图自动生成以根据输入电路图自动生成以.CIR为后缀的文件，或为后缀的文件，或由用户直接输入的电路描述文件由用户直接输入的电路描述文件lPSPICEAD程序的输出文件是程序的输出文件是.DAT为后缀的数为后缀的数据文件（供据文件（供Probe使用）和使用）和.OUT为后缀的文本文件为后缀的文本文件（可从（可从Schematics中显示）中显示）（2）PSpiceA/D仿真分析程仿真分析程序序26SPICE电路仿真程序设计lProbe程序是程序是PSpice
30、软件包中的图形后处理程序软件包中的图形后处理程序l它可将它可将PSpiceA/D程序仿真分析后的结果在屏幕或程序仿真分析后的结果在屏幕或打印设备上以数据形式或以数据相关的图形形式显打印设备上以数据形式或以数据相关的图形形式显示出来示出来lProbe程序的输入文件是电路经程序的输入文件是电路经PSpiceA/D程序分程序分析计算后所生成的以析计算后所生成的以.DAT为后缀的数据文件为后缀的数据文件（3）Probe图形后处理程序图形后处理程序27SPICE电路仿真程序设计（4）StimulusEditor信号源编辑程信号源编辑程序序l编辑编辑PSpice运行过程中瞬态分析需要的脉冲、分段运行过程中
31、瞬态分析需要的脉冲、分段线性、调幅正弦、调频和指数信号等信号波形。线性、调幅正弦、调频和指数信号等信号波形。l编辑逻辑模拟需要的时钟信号。编辑逻辑模拟需要的时钟信号。l编辑各种形状脉冲信号以及总线信号波形。编辑各种形状脉冲信号以及总线信号波形。28SPICE电路仿真程序设计（5）Parts元器件模型参数提取程序元器件模型参数提取程序l将来自厂家的器件数据信息或用户自定义的器件数将来自厂家的器件数据信息或用户自定义的器件数据转换为据转换为Pspice中所用的模型参数，并提供它们之中所用的模型参数，并提供它们之间的关系曲线及相互作用，确定元件的精确度。间的关系曲线及相互作用，确定元件的精确度。（6
32、）Optimizer电路优化程序电路优化程序l在电路的性能已经基本满足设计功能和指标的基础在电路的性能已经基本满足设计功能和指标的基础上，为了使得电路的某些性能更为理想，在一定的上，为了使得电路的某些性能更为理想，在一定的约束条件下，对电路的某些参数进行调整，直到电约束条件下，对电路的某些参数进行调整，直到电路的性能达到要求为止。路的性能达到要求为止。29SPICE电路仿真程序设计1.5PSpice支持的主要分析功能及特点支持的主要分析功能及特点包包括括电电路路的的静静态态工工作作点点分分析析、直直流流小小信信号号传传递递函函数数值值分分析析、直直流流扫扫描描分分析析与与直直流流小小信信号号灵
33、灵敏敏度度分分析析。分析结果以文本文件方式输出。分析结果以文本文件方式输出。直直流流小小信信号号传传递递函函数数值值是是电电路路在在直直流流小小信信号号下下的的输输出出变变量量与与输输入入变变量量的的比比值值，输输入入电电阻阻和和输输出出电电阻阻也也作作为为直直流流解解析析的的一一部部分分被被计计算算出出来来。进进行行此此项项分分析析时时电路中不能有隔直电容。分析结果以文本方式输出。电路中不能有隔直电容。分析结果以文本方式输出。1.直流分析直流分析30SPICE电路仿真程序设计直直流流扫扫描描分分析析可可作作出出各各种种直直流流转转移移特特性性曲曲线线。输输出出变变量量可可以以是是某某节节点点
34、电电压压或或某某节节点点电电流流，输输入入变变量量可可以以是是独独立立电电压压源源、独独立立电电流流源源、温温度度、元元器器件件模模型型参参数数和和通通用用（Global）参参数数（在在电电路路中中用用户户可可以以自自定定义义的参数）。的参数）。直直流流小小信信号号灵灵敏敏度度分分析析是是分分析析电电路路各各元元器器件件参参数数变变化化时时，对对电电路路特特性性的的影影响响程程度度。灵灵敏敏度度分分析析结结果果以以归归一一化化的的灵灵敏敏度度值值和和相相对对灵灵敏敏度度形形式式给给出出，并并以以文文本本方式输出方式输出。直流分析直流分析（续）（续）31SPICE电路仿真程序设计PSpice主要
35、分析功能和特点主要分析功能和特点2.交流小信号分析交流小信号分析包括频率响应分析和噪声分析。根据用户所指定包括频率响应分析和噪声分析。根据用户所指定的频率范围内对电路进行仿真分析。的频率范围内对电路进行仿真分析。频率响应分析能够分析传递函数的幅频响应和相频率响应分析能够分析传递函数的幅频响应和相频响应，亦即，可以得到电压增益、电流增益、互阻频响应，亦即，可以得到电压增益、电流增益、互阻增益、互导增益、输入阻抗、输出阻抗的频率响应。增益、互导增益、输入阻抗、输出阻抗的频率响应。分析结果均以曲线方式输出。分析结果均以曲线方式输出。PSpice用于噪声分析时，可计算出每个频率点上用于噪声分析时，可计
36、算出每个频率点上的输出噪声电平以及等效的输入噪声电平。的输出噪声电平以及等效的输入噪声电平。32SPICE电路仿真程序设计PSpice主要分析功能和特点主要分析功能和特点即时域分析，包括电路对不同信号的瞬态响应，即时域分析，包括电路对不同信号的瞬态响应，时域波形经过快速傅里叶变换（时域波形经过快速傅里叶变换（FFT）后，可得到频）后，可得到频谱图。通过瞬态分析，也可以得到数字电路时序波形。谱图。通过瞬态分析，也可以得到数字电路时序波形。另外，另外，PSPICE可以对电路的输出进行傅里叶分析，可以对电路的输出进行傅里叶分析，得到时域响应的傅里叶分量（直流分量、各次谐波分得到时域响应的傅里叶分量（
37、直流分量、各次谐波分量、非线性谐波失真系数等）。这些结果以文本方式量、非线性谐波失真系数等）。这些结果以文本方式输出。输出。3.瞬态分析瞬态分析33SPICE电路仿真程序设计PSpice主要分析功能和特点主要分析功能和特点灵灵敏敏度度分分析析是是计计算算电电路路指指定定的的输输出出变变量量对对电电路路元元件参数的小信号灵敏度值。件参数的小信号灵敏度值。4.灵敏度分析灵敏度分析5.温度特性分析温度特性分析PSpice通通常常是是在在27情情况况下下进进行行各各种种分分析析和和仿仿真真的的，如如果果用用户户指指定定电电路路的的工工作作温温度度，则则可可以以进进行行不不同同温度下的电路特性分析。温度
38、下的电路特性分析。34SPICE电路仿真程序设计PSpice主要分析功能和特点主要分析功能和特点蒙蒙特特卡卡罗罗分分析析是是分分析析电电路路元元器器件件参参数数在在它它们们各各自自的的容容差差（容容许许误误差差）范范围围内内，以以某某种种分分布布规规律律随随机机变变化化时时电电路路特特性性的的变变化化情情况况，这这些些特特性性包包括括直直流流、交交流流或瞬态特性。或瞬态特性。最最坏坏情情况况分分析析与与蒙蒙特特卡卡罗罗分分析析都都属属于于统统计计分分析析，所所不不同同的的是是，蒙蒙特特卡卡罗罗分分析析是是在在同同一一次次仿仿真真分分析析中中，参参数数按按指指定定的的统统计计规规律律同同时时发发
39、生生随随机机变变化化；而而最最坏坏情情况况分分析析则则是是在在最最后后一一次次分分析析时时，使使各各个个参参数数同同时时按按容容差差范范围围内内各各自自的的最最大大变变化化量量改改变变，以以得得到到最最坏坏情情况况下下的电路特性。的电路特性。6.蒙特卡罗（蒙特卡罗（MonteCarlo）分析和最坏情况）分析和最坏情况（WorstCase）分析）分析35SPICE电路仿真程序设计例1.1简单差分电路仿真分析n已知简单差分电路如图1-2所示.电源电压及元件值标明在图中.Q1,Q2,Q3,Q4是同型号NPN晶体三极管,其参数Bf=80,Rb=100,Ccs=2pF,Tf=0.3ns,Tr=6ns,C
40、jf=3pF,Cjc=2pF,Vaf=50V.将元器件的各端点作为节点，多个端点以线段连线时也只作为一个节点，对节点以正整数标注，接地点编号一律为0。图中共标注了9个节点。要求（1）打印并绘制直流曲线V（4）和V（5）；（2）计算低频小信号传输特性V（5）/VIN；（3）打印并绘制交流特性；（4）打印并绘制瞬态特性（5）打印所有节点的直流工作点。36SPICE电路仿真程序设计nDIFFERENTIAL AMPLIFIERnVCC 8 0 12 *电路描述 nVEE 0 9 12nVIN 1 0 AC 1 SIN(0 0.1 5MEG)nR1 5 8 10KnR2 4 8 10KnR3 3 0
41、1KnR4 1 2 1KnR5 7 8 20KnQ1 7 7 9 MOD1nQ2 4 2 6 MOD1nQ3 5 3 6 MOD1nQ4 6 7 9 MOD1n.MODEL MOD1 NPN BF=80 RB=100 CJS=2P TF=0.3NS TR=6N CJE=3P VAF=50n*QUESTION 1 分析及输出描述 n.DC VIN -0.15 0.15 0.01n.PRINT DC V(4) V(5)n.PLOT DC V(4) V(5)n*QUESTION 2 分析及输出描述 n.TF V(5) VINn*QUESTION 3 分析及输出描述 n.AC DEC 10 25K 2
42、50MEGn.PRINT AC VM(5) VP(5)n.PLOT AC VM(5) VP(5)n*QUESTION 4 分析及输出描述 n.TRAN 4N 100N 1Nn.PRINT TRAN V(5) V(4)n.PLOT TRAN V(5) V(4)n*QUESTION 5 分析及输出描述 n.OPn.PROBEn.END用文本输入方式描述电路37SPICE电路仿真程序设计DCTRANSFERCURVESTEMPERATURE=27.00DEGCnVINV(4)V(5)n-1.500E-011.157E+01-7.420E-01n-1.400E-011.151E+01-7.316E-0
43、1n-1.300E-011.144E+01-7.197E-01n-1.200E-011.136E+01-7.058E-01n-1.100E-011.129E+01-6.883E-01n-1.000E-011.120E+01-6.627E-01n-9.000E-021.108E+01-5.907E-01n-8.000E-021.076E+01-2.783E-01n-7.000E-021.034E+011.383E-01n-6.000E-029.827E+006.463E-01n-5.000E-029.225E+001.245E+00n-4.000E-028.538E+001.929E+00n-3
44、.000E-027.779E+002.685E+00n-2.000E-026.962E+003.500E+00n-1.000E-026.105E+004.354E+00n0.000E+005.229E+005.229E+00n1.000E-024.353E+006.104E+00n2.000E-023.497E+006.960E+00n3.000E-022.682E+007.776E+00n4.000E-021.924E+008.535E+00n5.000E-021.238E+009.221E+00n6.000E-026.375E-019.822E+00n7.000E-021.272E-011
45、.033E+01n8.000E-02-2.918E-011.075E+01n9.000E-02-5.416E-011.102E+01n1.000E-01-5.756E-011.112E+01n1.100E-01-5.881E-011.119E+01n1.200E-01-5.949E-011.126E+01n1.300E-01-5.989E-011.133E+01n1.400E-01-6.013E-011.140E+01n1.500E-01-6.025E-011.146E+01仿真结果38SPICE电路仿真程序设计DCTRANSFERCURVESTEMPERATURE=27.00DEGCnLEG
46、END:n*: V(4)n+: V(5)n VIN V(4) n(*+)- -5.0000E+00 0.0000E+00 5.0000E+00 1.0000E+01 1.5000E+01n _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _n -1.500E-01 1.157E+01 . + . . . * .n -1.400E-01 1.151E+01 . + . . . * .n -1.300E-01 1.144E+01 . + . . . * .n -1.200E-01 1.136E+01 . + . . . * .n -1.100
47、E-01 1.129E+01 . + . . . * .n -1.000E-01 1.120E+01 . + . . . * .n -9.000E-02 1.108E+01 . + . . . * .n -8.000E-02 1.076E+01 . +. . . * .n -7.000E-02 1.034E+01 . + . .* .n -6.000E-02 9.827E+00 . . + . * .n -5.000E-02 9.225E+00 . . + . * . .n -4.000E-02 8.538E+00 . . + . * . .n -3.000E-02 7.779E+00 . .
48、 + . * . .n -2.000E-02 6.962E+00 . . + . * . .n -1.000E-02 6.105E+00 . . + . * . .n 0.000E+00 5.229E+00 . . .X . .n 1.000E-02 4.353E+00 . . * . + . .n 2.000E-02 3.497E+00 . . * . + . .n 3.000E-02 2.682E+00 . . * . + . .n 4.000E-02 1.924E+00 . . * . + . .n 5.000E-02 1.238E+00 . . * . + . .n 6.000E-02
49、 6.375E-01 . . * . + .n 7.000E-02 1.272E-01 . * . .+ .n 8.000E-02 -2.918E-01 . *. . . + .n 9.000E-02 -5.416E-01 . *. . . + .n 1.000E-01 -5.756E-01 . *. . . + .n 1.100E-01 -5.881E-01 . * . . . + .n 1.200E-01 -5.949E-01 . * . . . + .n 1.300E-01 -5.989E-01 . * . . . + .n 1.400E-01 -6.013E-01 . * . . .
50、+ .n 1.500E-01 -6.025E-01 . * . . . + .n - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 39SPICE电路仿真程序设计直流电压传输特性屏幕图形输出SMALL-SIGNALCHARACTERISTICS增益:V(5)/VIN=8.785E+01INPUTRESISTANCEATVIN=8.941E+03OUTPUTRESISTANCEATV(5)=9.447E+03低频小信号传输特性思考题:除了设置小信号传递函数值分析外,还能采取哪些方法可求解出增益?40SPICE电路仿真程序设计nDIFFER
51、ENTIAL AMPLIFIERn * AC ANALYSIS TEMPERATURE = 27.000 DEG Cn*n FREQ VM(5) VP(5) n 2.500E+04 8.785E+01 -2.508E-01n 3.147E+04 8.785E+01 -3.158E-01n 3.962E+04 8.785E+01 -3.975E-01n 4.988E+04 8.785E+01 -5.005E-01n 6.280E+04 8.785E+01 -6.301E-01n 7.906E+04 8.785E+01 -7.932E-01n 9.953E+04 8.784E+01 -9.986E
52、-01n 1.253E+05 8.784E+01 -1.257E+00n 1.577E+05 8.783E+01 -1.583E+00n 1.986E+05 8.782E+01 -1.992E+00n 2.500E+05 8.781E+01 -2.508E+00n 3.147E+05 8.778E+01 -3.157E+00n 3.962E+05 8.774E+01 -3.974E+00n 4.988E+05 8.768E+01 -5.001E+00n 6.280E+05 8.758E+01 -6.294E+00n 7.906E+05 8.743E+01 -7.919E+00n 9.953E+
53、05 8.718E+01 -9.960E+00n 1.253E+06 8.680E+01 -1.252E+01n 1.577E+06 8.619E+01 -1.572E+01n 1.986E+06 8.526E+01 -1.972E+01n 2.500E+06 8.381E+01 -2.468E+01n 3.147E+06 8.162E+01 -3.079E+01n 3.962E+06 7.838E+01 -3.822E+01n 4.988E+06 7.375E+01 -4.711E+01n 6.280E+06 6.746E+01 -5.748E+01n 7.906E+06 5.945E+01
54、 -6.920E+01n 9.953E+06 5.007E+01 -8.190E+01n 1.253E+07 4.010E+01 -9.502E+01n 1.577E+07 3.053E+01 -1.079E+02n 1.986E+07 2.218E+01 -1.200E+02n 2.500E+07 1.552E+01 -1.309E+02n 3.147E+07 1.056E+01 -1.403E+02n 3.962E+07 7.051E+00 -1.484E+02n 4.988E+07 4.668E+00 -1.553E+02n 6.280E+07 3.090E+00 -1.613E+02n
55、 7.906E+07 2.065E+00 -1.669E+02n 9.953E+07 1.409E+00 -1.729E+02n 1.253E+08 9.934E-01 1.792E+02n 1.577E+08 7.215E-01 1.659E+02n 1.986E+08 4.951E-01 1.421E+02n 2.500E+08 2.580E-01 1.124E+02交流特性列表输出41SPICE电路仿真程序设计n*:VM(5)n+:VP(5)nFREQVM(5)VP(5)n(*)-1.0000E-011.0000E+001.0000E+011.0000E+021.0000E+03n(+)
56、-2.0000E+02-1.0000E+020.0000E+001.0000E+022.0000E+02n_n2.500E+048.785E+01.+*.n3.147E+048.785E+01.+*.n3.962E+048.785E+01.+*.n4.988E+048.785E+01.+*.n6.280E+048.785E+01.+*.n7.906E+048.785E+01.+*.n9.953E+048.784E+01.+*.n1.253E+058.784E+01.+*.n1.577E+058.783E+01.+*.n1.986E+058.782E+01.+*.n2.500E+058.781E
57、+01.+*.n3.147E+058.778E+01.+*.n3.962E+058.774E+01.+.*.n4.988E+058.768E+01.+.*.n6.280E+058.758E+01.+.*.n7.906E+058.743E+01.+.*.n9.953E+058.718E+01.+.*.n1.253E+068.680E+01.+.*.n1.577E+068.619E+01.+.*.n1.986E+068.526E+01.+.*.n2.500E+068.381E+01.+.*.n3.147E+068.162E+01.+.*.n3.962E+067.838E+01.+.*.n4.988
58、E+067.375E+01.+.*.n6.280E+066.746E+01.+.*.n7.906E+065.945E+01.+.*.n9.953E+065.007E+01.+.*.n1.253E+074.010E+01.+.*.n1.577E+073.053E+01.+.*.n1.986E+072.218E+01.+.*.n2.500E+071.552E+01.+.*.n3.147E+071.056E+01.+.*.n3.962E+077.051E+00.+.*.n4.988E+074.668E+00.+.*.n6.280E+073.090E+00.+.*.n7.906E+072.065E+0
59、0.+.*.n9.953E+071.409E+00.+.*.n1.253E+089.934E-01.*.+.n1.577E+087.215E-01.*.+.n1.986E+084.951E-01.*.+.n2.500E+082.580E-01.*.+.n-42SPICE电路仿真程序设计交流特性屏幕图形输出43SPICE电路仿真程序设计瞬态特性列表输出n* TRANSIENT ANALYSIS TEMPERATURE = 27.000 DEG Cn*n TIME V(5) V(4) n 1.000E-09 5.229E+00 5.229E+00n 5.000E-09 5.252E+00 5.20
60、0E+00n 9.000E-09 5.352E+00 5.095E+00n 1.300E-08 5.554E+00 4.886E+00n 1.700E-08 5.860E+00 4.571E+00n 2.100E-08 6.260E+00 4.163E+00n 2.500E-08 6.730E+00 3.682E+00n 2.900E-08 7.241E+00 3.160E+00n 3.300E-08 7.762E+00 2.630E+00n 3.700E-08 8.267E+00 2.117E+00n 4.100E-08 8.739E+00 1.643E+00n 4.500E-08 9.16
61、4E+00 1.219E+00n 4.900E-08 9.536E+00 8.513E-01n 5.300E-08 9.856E+00 5.411E-01n 5.700E-08 1.012E+01 2.855E-01n 6.100E-08 1.034E+01 8.196E-02n 6.500E-08 1.051E+01 -7.255E-02n 6.900E-08 1.063E+01 -1.801E-01n 7.300E-08 1.071E+01 -2.400E-01n 7.700E-08 1.074E+01 -2.503E-01n 8.100E-08 1.071E+01 -2.072E-01n
62、 8.500E-08 1.061E+01 -1.040E-01n 8.900E-08 1.045E+01 6.824E-02n 9.300E-08 1.021E+01 3.187E-01n 9.700E-08 9.877E+00 6.548E-01n 1.000E-07 9.566E+00 9.659E-0144SPICE电路仿真程序设计瞬态特性绘图输出n*:V(5)n+:V(4)nTIMEV(5)V(4)n(*)-4.0000E+006.0000E+008.0000E+001.0000E+011.2000E+01n(+)-2.0000E+000.0000E+002.0000E+004.000
63、0E+006.0000E+00n_n1.000E-095.229E+00.*.+.n5.000E-095.252E+00.*.+.n9.000E-095.352E+00.*.+.n1.300E-085.554E+00.*.+.n1.700E-085.860E+00.*.+.n2.100E-086.260E+00.*.+.n2.500E-086.730E+00.*.+.n2.900E-087.241E+00.*.+.n3.300E-087.762E+00.*.+.n3.700E-088.267E+00.+*.n4.100E-088.739E+00.+.*.n4.500E-089.164E+00.
64、+.*.n4.900E-089.536E+00.+.*.n5.300E-089.856E+00.+.*.n5.700E-081.012E+01.+.*.n6.100E-081.034E+01.+.*.n6.500E-081.051E+01.+.*.n6.900E-081.063E+01.+.*.n7.300E-081.071E+01.+.*.n7.700E-081.074E+01.+.*.n8.100E-081.071E+01.+.*.n8.500E-081.061E+01.+.*.n8.900E-081.045E+01.+.*.n9.300E-081.021E+01.+.*.n9.700E-
65、089.877E+00.+.*.n1.000E-079.566E+00.+.*.n-45SPICE电路仿真程序设计瞬态特性屏幕图形输出直流工作点输出结果*SMALLSIGNALBIASSOLUTIONTEMPERATURE=27.000DEGCNODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGE(1)0.0000(2)-.0077(3)-.0077(4)5.2291(5)5.2291(6)-.7700(7)-11.2210(8)12.0000(9)-12.0000VOLTAGESOURCECURRENTSNAMECURRENTVCC-2.515E-03VEE
66、-2.531E-03VIN-7.661E-06TOTALPOWERDISSIPATION6.06E-02WATTS46SPICE电路仿真程序设计例1-2带通滤波器电路nTWOORDERFILTERnR112RMOD1nR220820nR335330KnR440330KnC125CMOD1nC223CMOD1nX14311125OP-07n.LIBn.MODELCMODCAP(C=0.01UDEV=10%)n.MODELRMODRES(R=16K)nVDD11015nVEE120-15nVIN10AC1n.ACDEC201010Kn.STEPCAPCMOD(C)LIST0.01U0.1Un*.S
67、TEPRESRMOD(R)LIST16K20Kn*.MC10ACV(5)YMAXOUTPUTRUNS269n.PROBEn.END带通滤波器的幅频特性47SPICE电路仿真程序设计n教学目的n我不是来要求大家学习的，我是来帮助大家学习的。n一个过来人带着学、讲解可以使学习效率大大提高，省去很多弯路；n成绩评定成绩评定（考查课,满分100分）n实验：30分,出勤：10分,作业与思考题：30分,上机综合设计:30分n自我介绍自我介绍n杨维明，无线电技术学士，通信与信息系统硕士，微电子学博士n这是第2次讲授模拟电路PSPICE仿真。n电话：手机：nEmail：48SPICE电路仿真程序设计第2讲电路
68、描述 Pspice的文本输入任务是构造一个文本输入文件，文件名后缀为.CIR。 输入文件的第一行可以是任意说明文本，但不能省略。最后一行必须是.END命令。其他各行的顺序是任意的，对分析结果没有影响。描述语句中，空格数量没有要求，逗号、TAB与空格等同。*号后面加说明文字，不参与执行。一行描述语句未完，用+号接续，要紧跟随着前一行。Pspice输入文件中任何语句大、小写等同。49SPICE电路仿真程序设计2.1SPICE输入描述语句的构成输入描述语句的构成n标题语句标题语句n描述文件的第一行描述文件的第一行nSPICE将第一行作为标题行打印而不作为电路的一将第一行作为标题行打印而不作为电路的一
69、部分进行分析部分进行分析n这一行必须设置这一行必须设置n注释语句注释语句n一般形式是一般形式是“*”后加字符串后加字符串n注释语句不参与电路的模拟仿真注释语句不参与电路的模拟仿真n可以存在于输入文件除第一行和最后一行之间的任可以存在于输入文件除第一行和最后一行之间的任何位置，何位置，50SPICE电路仿真程序设计SPICE输入描述语句的构成输入描述语句的构成n电路的描述语句电路的描述语句n定义电路拓扑结构和元件类型及其数值，半导体器定义电路拓扑结构和元件类型及其数值，半导体器件，电路描述语句等件，电路描述语句等n可以出现在文件的第二行到末行结束语句之间的任可以出现在文件的第二行到末行结束语句之
70、间的任何地方何地方n电路特性分析和控制语句电路特性分析和控制语句n选择要分析的电路特性，如频率特性等，以及输出选择要分析的电路特性，如频率特性等，以及输出的控制语句。的控制语句。n结束语句结束语句n标志着电路描述语句的结束标志着电路描述语句的结束n格式：格式：.END。位于描述语句文件的最后一行。位于描述语句文件的最后一行51SPICE电路仿真程序设计2.2节点、元件单位及元件描述的首字母n1节点nPspice规定节点0为地节点，其它节点的编号可以是任意数字或字符串。不允许有悬浮节点，即每个节点对地均要有直流通路。当这个条件不满足时，通常是接一个大电阻（例如1G）使该悬浮节点具有直流通路。另外
71、，每个节点至少应连接两个元件，不能有悬空节点存在。n2元件单位名称n元件节点后跟随元件值，元件值有两个后缀，前一个为数量级，后一个为单位名称。52SPICE电路仿真程序设计n1)数量级后缀全为大写，Pspice规定9种比例因子：nF=1E-15=110-15P=1E-12=110-12N=1E-9=110-9nU=1E-6=110-6M=1E-3=110-3K=1E3=1103nMEG=1E6=1106G=1E9=1109T=1E12=11012n2）单位后缀，Pspice规定如下：nV=VoltA=ampHz=hertzOHM=ohmH=henrynF=faradDEG=degreen单位后
72、缀可以忽略。例如：电感值是15H，可以写作15U。n3.电路元件描述首字母n电路元件和电源用名称的第一个字母作为标志（关键字），其后可以是任何数字或字母，整个名称长度不超过8个字符。表2-1列出了Pspice中元器件名称的首字母。53SPICE电路仿真程序设计表2-1电路元器件名称的首字母首字母电路元器件首字母电路元器件B砷化镓场效应晶体管K互感和磁芯C电容L电感D二极管MMOS场效应晶体管E电压控制电压源Q双极型晶体管F电流控制电流源R电阻G电压控制电流源S压控开关H电流控制电压源T传输线I独立电流源V独立电压源J结型场效应管W流控开关54SPICE电路仿真程序设计2.3常用无源器件的描述1
73、.R电阻电阻n电阻的电压、电流关系如图2-2所示。n描述电阻的语句格式为：nRnameN+N-RNAMEVALUEn其中RNAME是电阻模型名，VALUE是电阻值。n如果RNAME省略，电阻值可正、可负，但不能为零。n电阻可以设模型语句，其格式为：n.MODELMNAMERESR=PVAL1TC1=PVAL2TC2=PVAL3TCE=PVAL4n其中MNAME是模型名称，应与对应的电阻描述语句中的模型名称一致；RES是电阻模型关键字；R定义电阻倍乘系数；TC1，TC2分别为一阶、二阶温度系数；TCE定义指数温度系数。n当TCE没有给出时,电阻温度公式为nR（T）=RVALUE1+TC1（T-T
74、0）+TC2（T-T0）2nT0是常温300K，T为当前的K氏温度值。n当TCE给出时,电阻温度公式为R(T)=RVALUE1.01TCE(T-T0)n例：R235RMOD50n.MODELRMODRES（R=1TC1=0.02TC2=0.005）n.MODELRMODRES（R=1TCE=2.5）55SPICE电路仿真程序设计2.电容电容n n语句格式语句格式语句格式语句格式C(name)N+N-C(name)N+N-ModNameModNameValueIC=V0ValueIC=V0n n例例例例: :C11210UC11210UCload45CMOD10PCload45CMOD10Pn
75、nN+N+和和和和N-N-是电容所连接的正、负两个节点号。当电容上为正电压时，电流从是电容所连接的正、负两个节点号。当电容上为正电压时，电流从是电容所连接的正、负两个节点号。当电容上为正电压时，电流从是电容所连接的正、负两个节点号。当电容上为正电压时，电流从N+N+节节节节点流出通过电容流入点流出通过电容流入点流出通过电容流入点流出通过电容流入N-N-节点。节点。节点。节点。n nModNameModName为模型名，内容由为模型名，内容由为模型名，内容由为模型名，内容由.MODEL.MODEL语句给出。语句给出。语句给出。语句给出。n nValueValue是电容值，单位法拉，是电容值，单位
76、法拉，是电容值，单位法拉，是电容值，单位法拉，如果模型名模型名模型名模型名省略，电容值可正可负，但不能为零。如电容值可正可负，但不能为零。如电容值可正可负，但不能为零。如电容值可正可负，但不能为零。如果包含了模型名果包含了模型名果包含了模型名果包含了模型名ModNameModName, ,电容值取决于温度和电压电容值取决于温度和电压电容值取决于温度和电压电容值取决于温度和电压. .n nC=VALUEC=VALUEC (1+VC1V+VC2V2)1+TC1(T-T0)+TC2(T-T0)2n nICIC定义了电容的初始（时间为定义了电容的初始（时间为定义了电容的初始（时间为定义了电容的初始（时
77、间为0 0）电压）电压）电压）电压V0V0。注意只有在瞬态分析语句。注意只有在瞬态分析语句。注意只有在瞬态分析语句。注意只有在瞬态分析语句.TRAN.TRAN中的任中的任中的任中的任选项关键字选项关键字选项关键字选项关键字UIC(UIC(使用初始状态使用初始状态使用初始状态使用初始状态) )被确定的情况，被确定的情况，被确定的情况，被确定的情况，ICIC规定的初始条件才起作用。规定的初始条件才起作用。规定的初始条件才起作用。规定的初始条件才起作用。n n例：例：例：例：C12410UFC12410UFn nCLOAD1115PFIC=2.5VCLOAD1115PFIC=2.5Vn nCINPU
78、T1314ACAP10PFCINPUT1314ACAP10PFn nC2919ACAP20NFIC=1.5VC2919ACAP20NFIC=1.5Vn n.MODELACAPCAP(C=1VC1=0.01VC2=0.002TC1=0.02TC2=0.005).MODELACAPCAP(C=1VC1=0.01VC2=0.002TC1=0.02TC2=0.005)56SPICE电路仿真程序设计3.3.电感电感n n语句格式语句格式语句格式语句格式L(name)N+N-L(name)N+N-ModNameModNameValueIC=I0ValueIC=I0n n例例例例: :L11210UL112
79、10ULA45LMOD10MLA45LMOD10Mn nN+N+和和和和N-N-是电感所连接的正、负两个节点号。当电感上为正电压时，电流从是电感所连接的正、负两个节点号。当电感上为正电压时，电流从是电感所连接的正、负两个节点号。当电感上为正电压时，电流从是电感所连接的正、负两个节点号。当电感上为正电压时，电流从N+N+节节节节点流出通过电感流入点流出通过电感流入点流出通过电感流入点流出通过电感流入N-N-节点。节点。节点。节点。n nModNameModName为模型名，其内容由为模型名，其内容由为模型名，其内容由为模型名，其内容由.MODEL.MODEL语句给出。语句给出。语句给出。语句给出
80、。n nValueValue是电感值，单位亨利，是电感值，单位亨利，是电感值，单位亨利，是电感值，单位亨利，如果模型名模型名模型名模型名省略，电感值可正可负，但不能为零。如电感值可正可负，但不能为零。如电感值可正可负，但不能为零。如电感值可正可负，但不能为零。如果包含了模型名果包含了模型名果包含了模型名果包含了模型名ModNameModName, ,电感值取决于温度和电流电感值取决于温度和电流电感值取决于温度和电流电感值取决于温度和电流. .n nL=VALUEL=VALUEL (1+IL1I+IL2I2)1+TC1(T-T0)+TC2(T-T0)2n nICIC定义了电感的初始（时间为定义了
81、电感的初始（时间为定义了电感的初始（时间为定义了电感的初始（时间为0 0）电流）电流）电流）电流I01I01。注意只有在瞬态分析语句。注意只有在瞬态分析语句。注意只有在瞬态分析语句。注意只有在瞬态分析语句.TRAN.TRAN中的任中的任中的任中的任选项关键字选项关键字选项关键字选项关键字UICUIC规定时，规定时，规定时，规定时，ICIC规定的初始条件才起作用。规定的初始条件才起作用。规定的初始条件才起作用。规定的初始条件才起作用。n n例：例：例：例：L13510MHL13510MHn nLLOAD1115UHIC=0.2MALLOAD1115UHIC=0.2MAn nLLINE158LMO
82、D10MHLLINE158LMOD10MHn nLCHOKE2019LMOD2UHIC=0.5ALCHOKE2019LMOD2UHIC=0.5An n.MODELLMODIND(L=1IL1=0.1IL2=0.002TC1=0.02TC2=0.005).MODELLMODIND(L=1IL1=0.1IL2=0.002TC1=0.02TC2=0.005)57SPICE电路仿真程序设计4.4.互感互感n互感的符号是K，线性互感的语句格式为KLL互感要包含两个或两个以上的电感，couplingvalue是互感的系数k，k值必须满足0k1。互感藕合的顺序是任意的。图给出了互感藕合模型。Pspice假定
83、图中点（极性）所在的端子为第一节点。互感系数M=K(L1L2）1/2，时域互感电压方程为 v1=L1 di1/dt + M di2/dt v2=M di1/dt + L2 di2/dt 图2-3（a）给出单向互感，K=0.9999nL1120.5MHnKXFRMERL1L20.9999n图2-3（b）的第二条语句变换为nL2430.5MHn图2-3（c）的语句描述如下：nL1120.5MHnL2340.5MHnL3450.5MHnK12L1L20.9999nK13L1L30.9999nK23L2L30.9999n三个互感可合写为：nKALLL1L2L30.999958SPICE电路仿真程序设计
84、5.5.磁心磁心磁心磁心n n语句格式语句格式语句格式语句格式K(name)L(1K(name)L(1ststname)L(2name)L(2ndndname)Valuename)Valuen n为非线性磁心模型名，为非线性磁心模型名，为非线性磁心模型名，为非线性磁心模型名，缺省值为缺省值为缺省值为缺省值为1 1，它用，它用，它用，它用来衡量磁横截面大小的，它代表的是薄片的层数。因此对每种薄片只需有来衡量磁横截面大小的，它代表的是薄片的层数。因此对每种薄片只需有来衡量磁横截面大小的，它代表的是薄片的层数。因此对每种薄片只需有来衡量磁横截面大小的，它代表的是薄片的层数。因此对每种薄片只需有一种模
85、型语句。非线性磁心模型参数：一种模型语句。非线性磁心模型参数：一种模型语句。非线性磁心模型参数：一种模型语句。非线性磁心模型参数：AREAAREA平均磁通截面平均磁通截面平均磁通截面平均磁通截面( (缺省值缺省值缺省值缺省值0.10.1，单位单位单位单位cmcm2 2），），），），PATHPATH平均磁路长度平均磁路长度平均磁路长度平均磁路长度( (缺省值缺省值缺省值缺省值1.01.0，单位，单位，单位，单位cmcm），），），），GAPGAP有效空气有效空气有效空气有效空气隙长度隙长度隙长度隙长度( (缺省值缺省值缺省值缺省值0 0，单位，单位，单位，单位cmcm），），），），PACKP
86、ACK叠层系数叠层系数叠层系数叠层系数( (缺省值缺省值缺省值缺省值1.01.0），），），），MSMS磁饱和磁饱和磁饱和磁饱和电流电流电流电流( (缺省值缺省值缺省值缺省值1E+61E+6，单位，单位，单位，单位A/mA/m），），），），ALPHAALPHA平均场参数平均场参数平均场参数平均场参数( (缺省值缺省值缺省值缺省值1E-31E-3），），），），A A形状参数形状参数形状参数形状参数( (缺省值缺省值缺省值缺省值1E+31E+3），），），），C C磁畴壁的绕曲常数磁畴壁的绕曲常数磁畴壁的绕曲常数磁畴壁的绕曲常数( (缺省值缺省值缺省值缺省值0.20.2） ，K K磁畴壁磁畴壁
87、磁畴壁磁畴壁的销连常数的销连常数的销连常数的销连常数( (缺省值缺省值缺省值缺省值500500）n n在语句中如果给出了在语句中如果给出了在语句中如果给出了在语句中如果给出了，此时就会有以下四个变化：，此时就会有以下四个变化：，此时就会有以下四个变化：，此时就会有以下四个变化：n n(1)(1)相互耦合的电感器变成了一个非线性磁芯器件，磁芯的磁通量的磁场强相互耦合的电感器变成了一个非线性磁芯器件，磁芯的磁通量的磁场强相互耦合的电感器变成了一个非线性磁芯器件，磁芯的磁通量的磁场强相互耦合的电感器变成了一个非线性磁芯器件，磁芯的磁通量的磁场强度度度度BHBH特性可用特性可用特性可用特性可用Jils
88、AthertonJilsAtherton模型分析。模型分析。模型分析。模型分析。n n(2)(2)电感器成了电感器成了电感器成了电感器成了“ “线圈线圈线圈线圈” ”，故原来设定为电感的值现在要设定为线圈匝数。，故原来设定为电感的值现在要设定为线圈匝数。，故原来设定为电感的值现在要设定为线圈匝数。，故原来设定为电感的值现在要设定为线圈匝数。n n(3)(3)电感器清单里可能只有一个电感器。电感器清单里可能只有一个电感器。电感器清单里可能只有一个电感器。电感器清单里可能只有一个电感器。n n(4)(4)模型语句需设定模型参数。模型语句需设定模型参数。模型语句需设定模型参数。模型语句需设定模型参数
89、。59SPICE电路仿真程序设计6.6.无损传输线无损传输线语句格式语句格式语句格式语句格式T(name)NA+NA-NB+NB-Z0=T(name)NA+NA-NB+NB-Z0=+TD=F=NL=+TD=F=NL=n nT(name)T(name)为传输线名字，为传输线名字，为传输线名字，为传输线名字，NA+NA-NA+NA-为输入端口节点，为输入端口节点，为输入端口节点，为输入端口节点，NB+NB-NB+NB-为输出端口节点，为输出端口节点，为输出端口节点，为输出端口节点，NA+NB+NA+NB+定义为正定义为正定义为正定义为正节点，节点，节点，节点，NA-NB-NA-NB-定义为负节点。
90、正电流从定义为负节点。正电流从定义为负节点。正电流从定义为负节点。正电流从NA+NA+流向流向流向流向NA-NA-，从，从，从，从NB+NB+流向流向流向流向NB-NB-。Z0Z0为特性阻抗为特性阻抗为特性阻抗为特性阻抗n n传输线长度可用两种形式表示，一种是由传输线的延迟传输线长度可用两种形式表示，一种是由传输线的延迟传输线长度可用两种形式表示，一种是由传输线的延迟传输线长度可用两种形式表示，一种是由传输线的延迟TDTD决定的；另一种是给出一个频率决定的；另一种是给出一个频率决定的；另一种是给出一个频率决定的；另一种是给出一个频率F F和参数和参数和参数和参数NLNL来确来确来确来确定，定，
91、定，定，NLNL是在频率为是在频率为是在频率为是在频率为F F时相对于传输线波长归一化的传输线电学长度时相对于传输线波长归一化的传输线电学长度时相对于传输线波长归一化的传输线电学长度时相对于传输线波长归一化的传输线电学长度TD=NL/F,TD=NL/F,若规定了若规定了若规定了若规定了F F而未给出而未给出而未给出而未给出NLNL，则认为则认为则认为则认为NLNL0.250.25，即，即，即，即F F是是是是1 14 4波长时的频率。波长时的频率。波长时的频率。波长时的频率。n传输线的语句例句：nT11234ZO=50TD=10NSnTTRM1234ZO=50F=2MHZNL=0.4n图（b）
92、是同轴电缆传输线模型，可以表示成一对传输线。第一条传输线T1是模拟内导体与外壳，第二条传输线T2模拟壳与地。同轴电缆的语句表达为：nT11234ZO=50TD=1.5NSnT22040ZO=150TD=1NS60SPICE电路仿真程序设计7.压控开关压控开关n n语句格式语句格式语句格式语句格式S(name)N+N-NC+NC-S(name)N+N-NC+NC-n n例子：例子：例子：例子：S16540SMOD1S16540SMOD1n n 节点节点节点节点N+N+和和和和N-N-分别是开关的正和负节点，分别是开关的正和负节点，分别是开关的正和负节点，分别是开关的正和负节点，NC+NC+和和和
93、和NC-NC-分别是控制的正和负节点分别是控制的正和负节点分别是控制的正和负节点分别是控制的正和负节点, ,开关电阻随开关两端电压的变化而变化开关电阻随开关两端电压的变化而变化开关电阻随开关两端电压的变化而变化开关电阻随开关两端电压的变化而变化. .n n是模型名，由是模型名，由是模型名，由是模型名，由.MODEL.MODEL语语语语句说明。句说明。句说明。句说明。n n例例例例:S16540SMOD:S16540SMODn n.MODELSMODVSWITCH(RON=0.5.MODELSMODVSWITCH(RON=0.5ROFF=10E+6VON=0.7ROFF=10E+6VON=0.7
94、VOFF=0.0)VOFF=0.0)61SPICE电路仿真程序设计8.流控开关流控开关n n语句格式语句格式语句格式语句格式W(name)N+N-VNW(name)N+N-VNn n例子：例子：例子：例子：W165VINWMOD1W165VINWMOD1n n 节点节点节点节点N+N+和和和和N-N-分别是开关的正和负分别是开关的正和负分别是开关的正和负分别是开关的正和负节点，节点，节点，节点，VNVN是控制电流流过的电压是控制电流流过的电压是控制电流流过的电压是控制电流流过的电压源源源源, ,开关电阻取决于流过开关的电开关电阻取决于流过开关的电开关电阻取决于流过开关的电开关电阻取决于流过开关
95、的电流流流流. .n n是模型名，由是模型名，由是模型名，由是模型名，由.MODEL.MODEL语句说明。语句说明。语句说明。语句说明。n n例例例例:W165VNRELAY:W165VNRELAYn n.MODELRELAYISWITCH.MODELRELAYISWITCH(RON=0.5ROFF=10E+6(RON=0.5ROFF=10E+6ION=0.07IOFF=0.0)ION=0.07IOFF=0.0)62SPICE电路仿真程序设计2.4常用有源器件的描述1.二极管二极管n二极管模型适用于PN结和肖特基结。由于在模型中考虑了二极管的正向特性和反向击穿特性，故也可模拟稳压管特性。n1)
96、等效电路模型n二极管的特性代号为D，电路描述符号及等效电路模型如图所示。除了前述的无源器件外，同时PSPICE软件还提供了多种有源器件，如二极管、双极晶体管（BJT）、结型场效应管（JFET）、MOS场效应管（MOSFET）、砷化镓场效应管（GaAS）等。每一种器件模型都有多个参数。有些参数表示元件本身的物理特性，有些则是相关计算的结果。在电路描述时，既可用模型定义命令.MODEL定义模型参数，也可以用库调用命令.LIB调用元件库中的器件模型。当用.MODEL定义模型参数时，未被定义的参数自动采用缺省值。63SPICE电路仿真程序设计n2)二极管描述方式有如下三种。n1)在输入文件语句中，二极
97、管的关键字为D。nDnameN+N-DNAME(area)valuen.MODELDNAMED（模型参数及其值）n语句中N+、N-分别是二极管正、负极的节点，DNAME是二极管的型号名称，方括号中为可选参数，area为面积因子。.MODEL语句中，根据分析需要给定的模型参数（全部或部分），n未给定的参数则在程序运行时自动取缺省值。n(1)DCLAMP50DMODn.MODELDMODD（IS=2.0E-14BV=100IBV=0.1）n(2)DREF1012ZENERn.MODELZENERD（BV=6.0VIBV=10MA）n例(1）中，二极管DCLAMP连接在5和0节点，模型名为DMOD，
98、用.MODEL定义该二极管模型参数；n例(2）中，二极管DREF接在节点10和12之间，模型名为ZENER，参数里的BV=6.0V，IBV=10mA，表明该二极管可作为稳压管使用。64SPICE电路仿真程序设计n二极管的模型参数如下所示：n参数意义单位缺省值nIS饱和电流A1E-14nRS寄生串联电阻0nN发射系数-1nTT渡越时间s0nCJO零偏压PN结电容F0nVJPN结自建电势V1nMPN结梯度因子-0.5nEG禁带宽度eV1.11nXTIIS的温度指数-3nFC正偏耗尽层电容系数-0.5nBV反向击穿电压（膝点电压）VnIBV反向击穿电流(膝点电流)A1E-10nKF闪烁噪声（Flic
99、ker）系数-0nAF闪烁噪声（Flicker）指数-165SPICE电路仿真程序设计2）直接调用库文件DN+N-D管子型号.LIBDIODE.LIB3）二极管伏安特性用指数函数或分段折线函数表示时，二极管用压控电流源表示。若IS=210E-15A，VT=26MV，用指数特性表示时，其描述语句为GnameN+N-VALUE2E-15*（EXP（V（N+，N-）/26MV）-1）当二极管用图2-10所示分段折线函数表示时，其描述语句为G1N+N-TABLEV(N+，N-)=(0,0)(0.7,0)(0.75,0.3846mA)(2，10mA)66SPICE电路仿真程序设计二极管的参数及温度对其伏
100、安特性的影响二极管的参数及温度对其伏安特性的影响【例7-1】测试二极管伏安特性曲线的原理电路如图7-1所示。要求如下：n（1）设二极管的Rs=5,N=1,改变Is，计算二极管的正向伏安特性。n（2）设二极管的Is=110-14A，N=1，改变Rs计算二极管的正向伏安特性。n（3）设Rs=5，N=1，Is=10-14A，求温度T=27C和67C时的伏安特性曲线，并求iD=10mA下管压降的温度系数D/T之值。图7-1测试二极管伏安特性的原理电路67SPICE电路仿真程序设计n（1）输入网单文件如下：nDIODE CIRCUIT nVI 1 0 1nD1 1 0 MDn.MODEL MD D IS
101、=1E-14 RS=5 N=1n.OPn.DC VI 0 1.2 0.01n.STEP DEC D MD(IS) 1E-14 1E-12 1n*.STEP D MD(RS) LIST 0.01 10 20n*.TEMP 27 67n*.STEP D MD(N) LIST 0.01 0.8 1n.PROBE n.END 68SPICE电路仿真程序设计图7-2 IS取不同值时的伏安特性 图7-3 RS取不同值时的伏安特性 分析如下：（1）取IS=110-14A，IS=110-13A和IS=110-12A，获得二极管伏安特性曲线，相应的Pspice语句是 .DC VI 0 1.2 0.01 .STE
102、P DEC D MD（IS） 1E-14 1E-12 1运行程序后选取变量I（D1），获得的二极管伏安特性曲线如图7-2所示，图中用符号、和标示的曲线分别为IS=11014A，IS=110-13A和IS=110-12A时的曲线。可见，二极管的反向饱和电流增加，伏安特性曲线左移（即在相同电压时的二极管的电流增加）。69SPICE电路仿真程序设计n(2)取RS=0.01，10和20，获得二极管伏安特性，相应的Pspice语句为n.DCVI01.20.01n.STEPDMD（RS）LIST0.011020n运行第二个.STEP语句，得到图7-3，图中用符号、和标示的曲线分别为RS=0.01、10和2
103、0的结果。可见，二极管的导通内阻越小，在相同电压时，二极管的电流越大。n(3)在RS=5，N=1，IS=110-14A的条件下，对二极管伏安特性进行温度分析（即运行.TEMP语句），取T=27C和67C，得到的伏安特性如图7-4所示，可测得在iD=10mA条件下，D/T（0.7010-0.7650）/（67-27）-1.60mV/C。可见，温度升高，伏安特性曲线左移。n(4)在RS=5，IS=110-14A的条件下，取发射系数N=0.01，0.8和1.0，运行最后一个.STEP语句，得到的伏安特性如图7-5所示。70SPICE电路仿真程序设计图7-4 二极管伏安特性的温度曲线 图 7-5 发射
104、系数N对伏安特性的影响 71SPICE电路仿真程序设计2.三极管三极管n1)等效电路模型n双极晶体管有两种类型：NPN型和PNP型，其电路符号及模型如右图所示n2)双极型晶体管描述有如下四种。n(1)在输入文件中三极管的关键字为QnQnameNCNBNENSQNAME（area）valuen.MODELQNAMENPN（或PNP）（模型参数及其值）n其中NC、NB、NE、NS分别是集电极、基极、发射极和衬底节n点，衬底节点是选择项，若未被指定，则接地。n72SPICE电路仿真程序设计n例如：n(1)QBUF4105QMODn.MODEL QMOD NPN（ BF=120 VJE=0.7V VJ
105、C=0.7V）n(2)QT381QQ10n(3)QM102030QQn例(1)中，晶体管QBUF的集电极、基极和发射极分别连接节点4、10和5，模型名为QMOD；同时用.MODEL定义该器件的部分模型参数；例(2）、例(3）中，QT与QM采用同一模型的双极晶体管QQ。n在同一电路描述中，若多个器件属于同一类型且参数相同，可以使用同一模型来描述；如果各器件特性有差异，则必须分别定义各模型参数。73SPICE电路仿真程序设计n(2)调用库文件nQNAMENCNBNE管子型号n.LIBBIPOLAR.LIBn(3)三极管用简化电路模型表示。n令NB、NE、NC三节点分别为2、3、1，VBE（on）=
106、0.7V，B=100，则描述语句为nVBE230.7nF13VBE100n(4）三极管当用混合型等效电路表示时，则可直接用电路语句描述，也可采用调用子电路的形式。其子电路定义的描述在后面介绍。74SPICE电路仿真程序设计3)模型参数双极晶体管的模型参数如下所列：n参数意义单位缺省值nIS传输饱和电流A1E-16nEG禁带宽度eV1.11nXTI(PT）IS的温度效应指数-3nBF正向电流放大系数-100nNF正向电流发射系数-1nVAF（VA）正向欧拉电压VnIKF（IK）正向膝点电流AnISE（C2）B-E漏饱和电流A0nNEB-E漏发射系数-1.5nBR反向电流放大系数-1nNR反向电流
107、发射系数-1nVAR（VB）反向欧拉电压VnIKR反向膝点电流A75SPICE电路仿真程序设计nISC（C4）B-C漏饱和电流A0nNCB-C漏发射系数-2.0nRB零偏压基极电阻0nIRB基极电阻降至RBM/2时的电流AnRBM最小基极电阻RBnRE发射区串联电阻0nRC集电极电阻0nCJE零偏发射结PN结电容F0nVJE（PE）发射结内建电势V0.75nMJE（ME）发射结梯度因子-0.33nCJC零偏集电结PN结电容F0nVJC（PC）集电结内建电势V0.75nMJC（MC）集电结梯度因子-0.3376SPICE电路仿真程序设计nXCJCCbc接至内部Rb的部分-1nCJS（CCS）零偏
108、衬底结PN结电容F0nVJS（PS）衬底结内建电势V0.75nMJS（MS）衬底结梯度因子-0nFC正偏势垒电容系数-0.5nTF正向渡越时间s0nXTFTF随偏置变化的系数-0nVTFTF随VBC变化的电压参数VnITF影响TF的大电流参数A0nPTF在f=1/（2TF）Hz时超前相移()0nTR反向渡越时间s0nXTBBF和BR的温度系数0nKF1/f噪声系数0nAF1/f噪声指数177SPICE电路仿真程序设计基区宽度调制效应对晶体管特性曲线的影响【例7-10】测试晶体管共发射极输入、输出特性曲线的原理电路如图7-33所示。n设晶体管的参数为：IS=210-15A，=100，rbb=60
109、，RCC=50。n(1)设VA=50V，求VCE=VCC=0，2V，10V三种情况下的输入特性曲线；确定在iB1mA时的BE/CE之值。n(2)设VCC=10V，求VA=50V和100V两种情况下的输入特性曲线，说明VA的大小对输入特性的影响。n(3)求VA=50V和100V两种情况下特性曲线iC=f（VCE）|BE=常数，说明VA大小对输出特性的影响。78SPICE电路仿真程序设计输入网单文件如下： CE CIRCUITQ1 2 1 0 MOD1VBB 1 0 0.5VCC 2 0 10 .MODEL MOD1 NPN BF=100 RB=60 RC=50 IS=2E-15 VAF=50.O
110、P.DC VBB 0.5 1.0 0.005 VCC LIST 0 2 10*.DC VBB 0.5 1.0 0.005*.STEP NPN MOD1(VAF) LIST 50 100*.DC VCC 0 12 0.01 VBB 0.7 0.76 0.02.PROBE .END 图 7-33 测试晶体管特性的原理电路图 7-34 Q1的输入特性 79SPICE电路仿真程序设计n分析如下：n(1）当VA=50V，CE=VCC=0，2V，10V时，即运行第一个.DC语句，可得到晶体管的输入特性曲线如图7-34所示。可测出iB1mA时的，算得。n可见，VCE改变时，对晶体管的输入特性（即iBVBE特
111、性）的影响很小。n（2）当VCC=10V，VA=50V和100V时的输入特性，相应Pspice的语句为n.DCVBB0.51.00.005n.STEPNPNMOD1（VAF）LIST50100n输入特性曲线如图7-35所示。可见，VA改变时，对输入特性的影响也不大。因此，讨论晶体管的输入特性时，通常只讨论一条。n(3)计算VA=50V和100V时晶体管的输出特性，Pspice语句是：n.DCVCC0120.01VBB0.70.760.02n.STEPNPNMOD1（VAF）LIST50100n输出特性曲线如图7-36所示。可见，VA减小，输出特性曲线上翘程度增加，即基区宽度调制效应增强。VA为
112、厄尔利电压。80SPICE电路仿真程序设计 图7-35 VA=50V，100V时的输入特性 图 7-36 VA=50V，100V时的输出特性81SPICE电路仿真程序设计3.结型场效应管n1)等效电路模型n同双极晶体管类似，结型场效应管(JFET)也有两种类型，即N沟道和P沟道结型场效应管。其电路符号及等效电路模型如图2.8所示。N沟道或P沟道JFET的等效电路模型相同。82SPICE电路仿真程序设计2)描述格式n结型场效应管的输入描述格式如下：nJNDNGNSnJ为结型场效应管主名；ND、NG、NS分别为漏极、栅极和源极连接的节点号；是结型场效应管模型名；是结型场效应管的截面尺寸。n例如：n
113、JB18106JJn.MODELJJPJF（VTO=-2）n结型场效应管JB1，其漏极、栅极及源极分别连接节点8、10及6。JJ是模型名，同时在模型中指明JB1是一种P沟道的结型场效应管。模型描述中定义该结型场效应管的夹断电压VTO=-2V，其余参数使用缺省值。3)模型参数n参数意义单位内设置nVTO阈值电压（夹断电压）V-2.0nBETA跨导系数A/V21E-4nLAMBDA沟道长度调制系数1/V0nRD漏区串联电阻0nRS源区串联电阻0nCGD零偏栅漏PN结电容F0nCGS零偏栅源PN结电容F0nFC正偏耗尽层电容系数-0.5nPB栅PN结内建电势V1.0nIS栅PN结饱和电流A1E-14
114、nKF1/f噪声系数-0nAF1/f噪声指数-1nVTOTCVTO温度系数V/0nBETATCEBETA温度系数%/083SPICE电路仿真程序设计n4)输出特性曲线n利用直流扫描分析功能，测得结型场效应管的直流输出特性如图所示。n由曲线可以看出，JFET利用栅极电压VGS来控制流过通道的电流。该电流正比于控制电压。该曲线还可直观地显示出场效应管的膝点电压VK及输出负载电流的能力。84SPICE电路仿真程序设计4.MOSFET4.MOSFETLL和和和和WW分别是沟道的长和宽，单位为米。分别是沟道的长和宽，单位为米。分别是沟道的长和宽，单位为米。分别是沟道的长和宽，单位为米。ADAD和和和和A
115、SAS是漏和源扩散区的面积，单位为平方米，是漏和源扩散区的面积，单位为平方米，是漏和源扩散区的面积，单位为平方米，是漏和源扩散区的面积，单位为平方米，PDPD和和和和PSPS分别是漏结和源结的周长，单位米。分别是漏结和源结的周长，单位米。分别是漏结和源结的周长，单位米。分别是漏结和源结的周长，单位米。L L、WW缺省值为缺省值为缺省值为缺省值为100mm100mm，ADAD、ASAS的缺省的缺省的缺省的缺省值为零。值为零。值为零。值为零。NRDNRD和和和和NRSNRS分别是漏和源扩散区等效的方块数，该值乘以分别是漏和源扩散区等效的方块数，该值乘以分别是漏和源扩散区等效的方块数，该值乘以分别是
116、漏和源扩散区等效的方块数，该值乘以.MODEL.MODEL语名中规定的语名中规定的语名中规定的语名中规定的薄层电阻薄层电阻薄层电阻薄层电阻RSHRSH，就可计算出每个晶体管漏和源的寄生串联电阻。，就可计算出每个晶体管漏和源的寄生串联电阻。，就可计算出每个晶体管漏和源的寄生串联电阻。，就可计算出每个晶体管漏和源的寄生串联电阻。NRGNRG和和和和NRBNRB为栅极和衬为栅极和衬为栅极和衬为栅极和衬底扩散区的方块数。底扩散区的方块数。底扩散区的方块数。底扩散区的方块数。PDPD和和和和PSPS缺省值为缺省值为缺省值为缺省值为0 0，NRDNRD和和和和NRSNRS缺省值是缺省值是缺省值是缺省值是1
117、,NRG1,NRG和和和和NRBNRB缺省值为缺省值为缺省值为缺省值为0 0。MM是与器件面积有关的是与器件面积有关的是与器件面积有关的是与器件面积有关的“ “倍数倍数倍数倍数” ”，它模拟了多个器件并联的效应。，它模拟了多个器件并联的效应。，它模拟了多个器件并联的效应。，它模拟了多个器件并联的效应。MOSFETMOSFET的有效宽度，的有效宽度，的有效宽度，的有效宽度，结和覆盖电容，结电流要乘结和覆盖电容，结电流要乘结和覆盖电容，结电流要乘结和覆盖电容，结电流要乘MM，寄生电阻值，寄生电阻值，寄生电阻值，寄生电阻值( (如如如如RDRD，RS)RS)要除以要除以要除以要除以MM。n1).等效
118、电路模型n根据导电性质，MOSFET也可分为NMOS和PMOS两种类型。两种电路符号及等效电路模型如图所示.85SPICE电路仿真程序设计n2).描述格式nMOS场效应管的输入描述格式如下：nMNDNGNSL=W=+AD=AS=PD=PS=nNRD=+NRS=NRG=NRB=nM是MOS场效应管主名；ND、NG和NS分别表示MOSFET的漏极、栅极和源极连接的节点号，表示衬底的节点号；L和W分别表示MOSFET的沟道长度和宽度，单位为m；AD和AS为漏极和源极的面积，单位为m2。PP和PS为漏极和源极的PN结周长，单位为m；NRD、NRS、NRG和NRB分别为漏区、源区、栅极和衬底的有效方数。
119、在模型描述中，参数如果没有指定，则PSPICE自动采用缺省值。（AD和AS的内设值均为0，L和W均为100m）。若改变参数，可直接使用.MODEL定义，也可以使用.OPTION命令赋值。86SPICE电路仿真程序设计n例如：nM2A 10 2 3 0 PWEAK L=33U W=12U AD=288P AS=288PPD=60UPS=60UNRD=14NRS=24NRG=10nM2A是P型MOS场效应管，其漏、栅及源极分别连接10、2、3节点，衬底接在0节点。MOSFET的模型参数采用描述语句中的指定参数，其它未定义的参数自动采用缺省值。3).模型参数MOSFET的模型参数较多。PSPICE共
120、有4级模型，分别由LEVEL=1、2、3、4表示。一级模型为SCHICHMA-HODGES模型，适用于MOSFET的长沟道情况；二级模型为修正后的SCHICHMAN-HIDGES模型，考虑了不同MOSFET的二级效应，适用于较短沟道的MOSFET模拟与分析；三级模型为半经验短沟道模型，适宜于短沟道（L3m）的MOSFET分析。各级模型的模拟精度及分析时间差别很大。下面列出的是1、2、3级模型参数（4级参数省略）:87SPICE电路仿真程序设计n参数意义单位内设值nLEVEL模型级别（1、2、3、4）-1nL沟道长度mDEFLnW沟道宽度mDEFWnLD（源漏区）横向扩散长度m0nWD（源漏区）
121、横向扩散宽度m0nVTO零偏阈值电压V0nKP跨导系数A/V22E-5nGAMMA体效应系数0nPHI表面电势V0.6nLAMBDA沟道长度调制系数n（仅用于LEVEL=1或2）1/V0nRD漏极串联电阻0nRS源极串联电阻0nRG栅极串联电阻0nRB衬底（体）串联电阻0nRDS漏源极旁路电阻nRSH漏源区薄层电阻/方0nIS衬底（体）PN结饱和电流A1E-1488SPICE电路仿真程序设计nJS衬底（体）PN结饱和电流密度A/m20nPB衬底PN结底面自建电势V0.8nCBD零偏压衬底漏极PN结电容F0nCBS零偏压衬底源极PN结电容F0nCJ衬底PN结底面零偏下单位面积电容F/m20nCJ
122、SW衬底PN结侧壁零偏压下单位长度电容F/m0nMJ衬底PN结底面电容梯度因子-0.5nMJSW衬底PN结侧壁电容梯度因子-0.33nFC衬底PN结正偏电容系数-0.5nCGSO单位宽度的栅源覆盖电容F/m0nCGDO单位宽度的栅漏覆盖电容F/m0nCGBO单位长度的栅衬底覆盖电容F/m0nNSUB衬底掺杂浓度1/cm30nNSS表面态密度1/cm20nNFS快表面态密度1/cm20nTOX氧化层厚度mnTPG栅极材料类型+1n+1=硅栅，与衬底杂质反型n-1=硅栅，与衬底杂质同型n0=铝栅89SPICE电路仿真程序设计nXJ结深m0nUO表面迁移率cm2/Vs600nUCRIT迁移率下降临限
123、电场（LEVEL=2）V/cm1E4nUEXP迁移率下降指数（LEVEL=2）-0nUTRA迁移率下降横向电场系数-nVAMX最大漂移速度m/s0nNEFF沟道电荷系数（LEVEL=2）-1.0nXQC沟道电荷对漏极的贡献部分-0nDELTA阈值电压的宽度效应系数-0nTHETA迁移率调制系数（LEVEL=3）1/V0nETA静电反馈系数（LEVEL=3）-0nKAPPA饱和电场系数（LEVEL=3）-0.2nKF1/f噪声系数-0nAF1/f噪声指数-190SPICE电路仿真程序设计5.GaAs FET5.GaAs FET砷化镓金属场效应晶体管(GaAsMESFET)是目前高速电路（如微波电
124、路）中广泛使用的半导体器件。它是利用砷化镓半导体材料，依靠肖特基结作为栅极的场效应晶体管。由于制作困难，目前只有N沟道的GaAsMESFET。n1).等效电路模型n电路符号及等效电路模型如图所示。91SPICE电路仿真程序设计2)2)语句格式：语句格式：语句格式：语句格式：砷化镓场效应管的输入描述格式如下：nBNDNGNSB是GaAs场效应管主名；ND、NG及NS分别表示漏、栅、源极连接的节点号，任选项为GaAsMETFET的截面尺寸。n例如：BMOUT250GFET100n.MODELGFETGaAsFET（VTO=-3BETA=70）范例中，BMOUT的漏、栅、源极分别连接2、5及0节点；
125、其尺寸值100m；模型命令.MODEL定义VTO=-3V，BETA=70，其余参数采用缺省值。是模型名，可由用户自行选定。是模型名，可由用户自行选定。是模型名，可由用户自行选定。是模型名，可由用户自行选定。AREAAREA是面积因子，是面积因子，是面积因子，是面积因子，OFFOFF规定在直流分析时在器件上所加初始条件为关态。如未指规定在直流分析时在器件上所加初始条件为关态。如未指规定在直流分析时在器件上所加初始条件为关态。如未指规定在直流分析时在器件上所加初始条件为关态。如未指定定定定AREAAREA则缺省值为则缺省值为则缺省值为则缺省值为1.01.0。若瞬态分析不要求从静态工作点开始，。若瞬
126、态分析不要求从静态工作点开始，。若瞬态分析不要求从静态工作点开始，。若瞬态分析不要求从静态工作点开始，就可规定就可规定就可规定就可规定ICICVDS,VGSVDS,VGS为初始条件。为初始条件。为初始条件。为初始条件。92SPICE电路仿真程序设计n3).模型参数n参数意义单位内设值nLEVEL模型级别（1、2、3）-1nVTO夹断电压V-2.5nVBI栅PN结内建电势V1.0nALPHA饱和电压参数1/V2.0nBETA跨导系数A/V20.1nLAMBDA沟道长度调制系数1/V0nRG栅区串联电阻0nRD漏区串联电阻0nRS源区串联电阻0nCGD零偏栅漏PN结势垒电容F0nCGS零偏栅源PN
127、结势垒电容F0nCDS漏源电容F0nIS栅PN结饱和电流A1E-14nTAU传导时间s0nKF1/f噪声系数-0nAF1/f噪声指数-193SPICE电路仿真程序设计n4.输出特性n利用直流扫描分析功能，测得GasFET的直流输出特性如图所示。砷化镓场效应管的直流输出特性与JFET的曲线颇为相似，电流的大小由沟道宽度来控制。但是砷化镓场效应管的寄生电容小，迁移率高，反应速度快，多用于高速电路及微波电路中。94SPICE电路仿真程序设计MOS管的沟道长度调制效应,衬底效应及外加偏压对其转移特性和输出特性的影响以N沟道增强型MOS管为例分析讨论主要参数、外加偏压等对特性曲线的影响，并介绍MOS管的
128、放大作用。n【例】图所示是测试MOS场效应管特性的原理电路。设MOS管的KP=40A/V2，L=10m，W=50m，VTO=1V，=0.02。n（1）求BS=0时转移特性曲线（取DS=2V，10V）和输出特性曲线。n（2）求DS=VDD=10V时BS=0和-2V的转移特性曲线和输出特性曲线。nn输入网单文件如下：nANMOSTESTINGCircuitnM12103MODML=10UW=50Un.MODELMODMNMOSLEVEL=1VTO=1KP=40UGAMMA=0.8LAMBDA=0.02PHI=0.65nVGG104nVDD2010nVBS300n.OPn.DCVGG040.01VD
129、DLIST210n*.DCVDD0150.01VGG141n*.DCVGG040.01VBSLIST0-2n*.STEPVBSLIST0-2n.PROBEn.END图 测试MOS管特性的原理电路 95SPICE电路仿真程序设计2.5电源的描述1.独立源n独立源有独立电压和独立电流源两种，它们又分为直流源，交流小信号源和瞬态源，可以组合在一起使用。n1）直流源nVN+N-DCVALUEnIN+N-DCVALUEn例：VCC100DC12VnIB031MAn其中关键字DC可以省略。n1）交流小信号源nVnameN+N-AC幅度相位nInameN+N-AC幅度相位n如果省去相位值，程序自动设置为0。
130、n3)瞬态源n瞬态源有五种：脉冲源、正弦源、指数源、分断线性源和单频调频源。n脉冲源nVnameN+N-PULSE（V1V2TDTRTFPWPER）nInameN+N-PULSE（I1I2TDTRTFPWPER）96SPICE电路仿真程序设计各参数的意义如图2-6和表2-2所示。97SPICE电路仿真程序设计正弦源 Vname N+ N- SIN(V0 VA FREQ TD THETA PHASE)其中各参数的意义和隐含值如表2-3和图2-7所示表中TSTOP为瞬态分析语句中规定的终止时间。计算公式是：V（t）=V0+VA*sin(2*(FREQ*(t-TD)+PHASE/360)*exp(-
131、(t-TD)*THETA)98SPICE电路仿真程序设计 指数源 V（I）name N+ N- EXP（V1 V2 TD1 TAU1 TD2 TAU2）其中各参数意义如表2-4和图2-8所示图2-8 指数源99SPICE电路仿真程序设计 分段线性源V（I）name N+ N- PWL（T1 V1T1 V2 T3 V3其中各参数意义如图2-9所示。 图 2-9 分段线性源100SPICE电路仿真程序设计单频调频源V（I）name N+ N- SFFM（V0 VA FC MDI FS各参数的意义如表2-5所示 。计算公式是： VALUE=V0+VAsin(2*FC*t)+MDIsin(2*FS*t
132、)101SPICE电路仿真程序设计2.2.线性受控源线性受控源1)1)线性受控线性受控电压电压电压电压源源n n语句格式：语句格式：语句格式：语句格式：电压控制电压源电压控制电压源电压控制电压源电压控制电压源关键字是E，函数关系是V0=EVIn描述语句:E(name)N+N-NC+NC-E(name)N+N-NC+NC-电流控制电压源电流控制电压源电流控制电压源电流控制电压源关键字是H，函数关系是V0=HII。n描述语句:HN+N-VNAMEVALUEn其中VNAME是控制电流流过的电压源名称，VALUE是互阻值，单位是。n n例：例：例：例： E134106E134106Hin10Vin2H
133、in10Vin2n n 其中其中其中其中N+N+和和和和N-N-分别是电压源的正负节点，分别是电压源的正负节点，分别是电压源的正负节点，分别是电压源的正负节点，NC+NC+和和和和NC-NC-分别是控制电压源的分别是控制电压源的分别是控制电压源的分别是控制电压源的正负节点。正负节点。正负节点。正负节点。VNVN为控制电流流过的电压源为控制电流流过的电压源为控制电流流过的电压源为控制电流流过的电压源102SPICE电路仿真程序设计2)2)线性受控线性受控电流电流电流电流源源n n语句格式：语句格式：语句格式：语句格式：电压控制电流源电压控制电流源电压控制电流源电压控制电流源关键字是G，函数关系是
134、I0=GVIn描述语句：GNAMEN+N-NC+NC-VALUEn其中，N+、N-是受控源正负节点，NC+、NC-是控制电压支路n正负节点。VALUE是跨导值，单位是S（西门子）。n n电流控制电流源电流控制电流源电流控制电流源电流控制电流源关键字是F，函数关系是I0=FII。n描述语句格式是nFN+N-VNAMEVALUE其中，VNAME是控制电流流过的电压源名，VALUE是电流增益n n例：例：例：例： G134106G134106Fin10Vin2Fin10Vin2n n 其中其中其中其中N+N+和和和和N-N-分别是电压源的正负节点，分别是电压源的正负节点，分别是电压源的正负节点，分别
135、是电压源的正负节点，NC+NC+和和和和NC-NC-分别是分别是分别是分别是控制电压源的正负节点控制电压源的正负节点控制电压源的正负节点控制电压源的正负节点,VN,VN为控制电流流过的电压源为控制电流流过的电压源为控制电流流过的电压源为控制电流流过的电压源103SPICE电路仿真程序设计3.3.非线性受控源非线性受控源n前面介绍的4种线性受控源都有其非线性控制形式的函数，这些函数以多项式形式表达，用关键字POLY说明。多项式函数由一组系数P0，P1，P2，Pn来描述，自变量的维数和多项式的阶数都是任意的。n一维函数：f=p0+p1x+p2x2+n二维函数：f=p0+p1x+p2y+p3x2+p
136、4x.y+p5y2+p6x3+p7x2y+p8xy2+p9y3+1)1)非线性受控电压源非线性受控电压源n n语句格式：语句格式：语句格式：语句格式：非线性电压控制电压源非线性电压控制电压源非线性电压控制电压源非线性电压控制电压源E(name)N+N-Poly(n)E(name)N+N-Poly(n)+NC1+NC1-NC2+NC2-.NCn+NCn-+NC1+NC1-NC2+NC2-.NCn+NCn-+P0P1P2Pm+P0P1P2Pm非线性电流控制电压源非线性电流控制电压源非线性电流控制电压源非线性电流控制电压源H(name)N+N-Poly(n)VN1VN2.VNnH(name)N+N-
137、Poly(n)VN1VN2.VNn+P0P1P2Pm+P0P1P2Pmn n非线性电流控制电压源常作为非线性电阻非线性电流控制电压源常作为非线性电阻非线性电流控制电压源常作为非线性电阻非线性电流控制电压源常作为非线性电阻n n例子：例子：例子：例子：n nE11012POLY(2)3050011.51.21.71E11012POLY(2)3050011.51.21.71n nV(10,12)=V(3)+1.5V(5)+1.2V(3)V(10,12)=V(3)+1.5V(5)+1.2V(3)2 2+1.7V(3)V(5)+V(5)+1.7V(3)V(5)+V(5)2 2n nH12540POLY
138、VN011.51.21.7H12540POLYVN011.51.21.7n nV(25,40)=I(VN)+1.5I(VN)V(25,40)=I(VN)+1.5I(VN)2 2+1.2I(VN)+1.2I(VN)3 3+1.7I(VN)+1.7I(VN)4 4104SPICE电路仿真程序设计2)2)非线性受控电流源非线性受控电流源n n语句格式：语句格式：语句格式：语句格式：非线性电压控制电流源非线性电压控制电流源非线性电压控制电流源非线性电压控制电流源G(name)N+N-Poly(n)G(name)N+N-Poly(n)+NC1+NC1-NC2+NC2-.NCn+NCn-+NC1+NC1-
139、NC2+NC2-.NCn+NCn-+P0P1P2Pm+P0P1P2Pm非线性电流控制电流源非线性电流控制电流源非线性电流控制电流源非线性电流控制电流源F(name)N+N-Poly(n)VN1VN2.VNnF(name)N+N-Poly(n)VN1VN2.VNn+P0P1P2Pm+P0P1P2Pmn n非线性电压控制电流源常作为非线性电导非线性电压控制电流源常作为非线性电导非线性电压控制电流源常作为非线性电导非线性电压控制电流源常作为非线性电导 n n例子：例子：例子：例子：n nG11012POLY(2)3050011.51.21.71G11012POLY(2)3050011.51.21.7
140、1n nI(10,12)=V(3)+1.5V(5)+1.2V(3)I(10,12)=V(3)+1.5V(5)+1.2V(3)2 2+1.7V(3)V(5)+V(5)+1.7V(3)V(5)+V(5)2 2n nF12540POLYVN011.51.21.7F12540POLYVN011.51.21.7n nI(25,40)=I(VN)+1.5I(VN)I(25,40)=I(VN)+1.5I(VN)2 2+1.2I(VN)+1.2I(VN)3 3+1.7I(VN)+1.7I(VN)4 4105SPICE电路仿真程序设计2.6元件模型描述语句元件模型描述语句n n语句格式：语句格式：语句格式：语句
141、格式：.MODELMNAMETYPE(P1=VAL1.MODELMNAMETYPE(P1=VAL1 +P2=VAL2+P2=VAL2P3=VAL3.Pn=VALn)P3=VAL3.Pn=VALn)n nMNAMEMNAME是模型名，它和器件描述语句相同，该语句是模型名，它和器件描述语句相同，该语句是模型名，它和器件描述语句相同，该语句是模型名，它和器件描述语句相同，该语句可指定一个或多个器件使用的一组模型参数。可指定一个或多个器件使用的一组模型参数。可指定一个或多个器件使用的一组模型参数。可指定一个或多个器件使用的一组模型参数。n nTYPETYPE为元器件模型类别，每种类别有自己的一套参为元
142、器件模型类别，每种类别有自己的一套参为元器件模型类别，每种类别有自己的一套参为元器件模型类别，每种类别有自己的一套参数。给定模型类别后，模型参数值由括号内参数表中数。给定模型类别后，模型参数值由括号内参数表中数。给定模型类别后，模型参数值由括号内参数表中数。给定模型类别后，模型参数值由括号内参数表中的参数值来给出，对模型可设置部分参数值或全部参的参数值来给出，对模型可设置部分参数值或全部参的参数值来给出，对模型可设置部分参数值或全部参的参数值来给出，对模型可设置部分参数值或全部参数值。末给定的参数名和值就由程序中的缺省值代替。数值。末给定的参数名和值就由程序中的缺省值代替。数值。末给定的参数名
143、和值就由程序中的缺省值代替。数值。末给定的参数名和值就由程序中的缺省值代替。106SPICE电路仿真程序设计TYPETYPE关键字关键字关键字关键字元件名称元件名称元件名称元件名称RESRESR R电阻器电阻器电阻器电阻器CAPCAPC C电容器电容器电容器电容器INDINDL L电感器电感器电感器电感器CORECOREK K互感互感互感互感( (非线性磁心非线性磁心非线性磁心非线性磁心) )D DD D二极管二极管二极管二极管NPNNPNQQNPNNPN三极管三极管三极管三极管PNPPNPQQPNPPNP三极管三极管三极管三极管NJFNJFJ JNN沟道沟道沟道沟道JFETJFETPJFPJ
144、FJ JP P沟道沟道沟道沟道JFETJFETNMOSNMOSMMNN沟道沟道沟道沟道MOSFETMOSFETPMOSPMOSMMP P沟道沟道沟道沟道MOSFETMOSFETGASFETGASFETB BGASFETGASFET107SPICE电路仿真程序设计2.7电路特性分析语句电路特性分析语句n直流工作点分析直流工作点分析n计算电路的直流工作点计算电路的直流工作点。格式：n.OPn直流扫描分析直流扫描分析n定义对电路进行直流扫描的扫描源及扫描限制。格式：n.DCSRCNAMVSTARTVSTOPVINCRn小信号传输函数小信号传输函数n计算电路的直流小信号传输函数值、输入阻抗和输出阻抗。
145、格式：n.TFOUTVARINSRC108SPICE电路仿真程序设计电路特性分析语句电路特性分析语句n直流或小信号交流灵敏度分析直流或小信号交流灵敏度分析n在电路的偏置点附近将电路线性化后，计算在电感短路电容开路的情况下所观测变量OUTVAR（节点电压或电压源支路的电流）对电路中所有非零器件参数的灵敏度n交流特性分析交流特性分析n计算电流在给定的频率范围内的频率响应，格式：n.ACDECNDFSTARTFSTOPn.ACOCTNOFSTARTFSTOPn.ACLINNPFSTARTFSTOP109SPICE电路仿真程序设计电路特性分析语句电路特性分析语句n噪声分析噪声分析n计算指定节点的噪声输
146、出电压，产生两个输出:噪声频谱密度曲线和指定频域的全部积分噪声n瞬态特性分析瞬态特性分析n计算电路的瞬态特性响应，格式：n.TRANTSTEPTSTOPTSTARTn.TRAN10US3MSn傅立叶分析傅立叶分析n必须与瞬态分析语句联用，对瞬态分析的结果进行傅立叶分析n失真分析失真分析n对电路进行小信号失真分析n零极点分析零极点分析110SPICE电路仿真程序设计2.8控制语句控制语句n初始节点电压设置初始节点电压设置n用于帮助SPICE直流或初始瞬态方程的求解过程收敛，常用于双稳态或非稳态电路中。格式：n.NODESETV(NODENUM)=VALV(NODENUM)=VALn初始条件设置初
147、始条件设置n用于设置瞬态特性分析的初始条件，格式：n.ICV(NODENUM)=VALV(NODENUM)=VALn输出控制输出控制n以列表的形式输出1至8个变量的值，格式：.PRINTPRTTYPEOUTVAR1n重置参数重置参数n修改仿真控制参数，以调整仿真精度、速度或某些器件的默认参数等。格式：n.OPTIONSOPT=VALn.OPTIONSOPT1OPT2输出变量:节点5对节点0的电压V(5,0)或V(5);节点1对节点2的电压V(1,2).第3章还将具体讨论.111SPICE电路仿真程序设计例2-3LOWPASSFILTERR_R21240C_C2023.18ufR_R10340L
148、_L12315.9mHC_C1033.18ufV_Vin10DC0AC10SIN0101kHz000.TRAN10US3MS.PLOTTRANV(1)V(3).PROBE.END112SPICE电路仿真程序设计（1）程序运行）程序运行113SPICE电路仿真程序设计（2）电路图电路图编辑窗口编辑窗口114SPICE电路仿真程序设计（3）放置元器件）放置元器件115SPICE电路仿真程序设计（3）放置元器件）放置元器件116SPICE电路仿真程序设计（3）放置元器件）放置元器件117SPICE电路仿真程序设计（4）元器件旋转）元器件旋转118SPICE电路仿真程序设计（4）元器件旋转）元器件旋转
149、119SPICE电路仿真程序设计（5）电路图连线电路图连线120SPICE电路仿真程序设计121SPICE电路仿真程序设计（6）编辑元件参数）编辑元件参数122SPICE电路仿真程序设计（6）编辑元件参数）编辑元件参数123SPICE电路仿真程序设计（6）编辑元件参数）编辑元件参数124SPICE电路仿真程序设计125SPICE电路仿真程序设计（7）编辑导线标记）编辑导线标记126SPICE电路仿真程序设计127SPICE电路仿真程序设计128SPICE电路仿真程序设计129SPICE电路仿真程序设计（8）电路规则检查）电路规则检查130SPICE电路仿真程序设计（9）输入）输入电路图文件名电
150、路图文件名131SPICE电路仿真程序设计（10）建立网络表）建立网络表132SPICE电路仿真程序设计（11）设置仿真项目与参数）设置仿真项目与参数133SPICE电路仿真程序设计134SPICE电路仿真程序设计135SPICE电路仿真程序设计136SPICE电路仿真程序设计（12）运行仿真程序）运行仿真程序PSpiceA/D137SPICE电路仿真程序设计138SPICE电路仿真程序设计（13）运行）运行Probe程序显示波形图程序显示波形图139SPICE电路仿真程序设计（13）运行）运行Probe程序显示波形图程序显示波形图140SPICE电路仿真程序设计141SPICE电路仿真程序设
151、计142SPICE电路仿真程序设计例2-4设输入为阶跃电压nLOWPASSFILTER-2nVIN10PWL(002NS1V4MS1V)nR13040nC1303.18UFnL12315.9MHnC2203.18UFnR22140n.TRAN10US3MSn.PLOTTRANV(1)V(3)n.PROBEn.END143SPICE电路仿真程序设计例2-5nLOWPASSFILTER-3nVIN10AC5VnR13040nC1303.18UFnL12315.9MHnC2203.18UFnR22140n.ACDEC1010100KHZn.PLOTACVM(2)VP(2)n.PROBEn.END*:
152、 VM(2) +: VP(2) FREQ VM(2) (*)- 1.0000E-02 1.0000E-01 1.0000E+00 1.0000E+01 1.0000E+02(+)- -1.0000E+02 -5.0000E+01 0.0000E+00 5.0000E+01 1.0000E+02 _ 1.000E+01 2.500E+00 . . + * . . 1.259E+01 2.500E+00 . . + * . . 1.585E+01 2.501E+00 . . + * . . 1.995E+01 2.501E+00 . . + * . . 2.512E+01 2.502E+00 .
153、. + * . . 3.162E+01 2.503E+00 . . + * . . 3.981E+01 2.504E+00 . . + * . . 5.012E+01 2.506E+00 . . + * . . 6.310E+01 2.510E+00 . . + * . . 7.943E+01 2.516E+00 . . .+ * . . 1.000E+02 2.526E+00 . . .+ * . . 1.259E+02 2.541E+00 . . .+ * . . 1.585E+02 2.566E+00 . . .+ * . . 1.995E+02 2.605E+00 . . .+ * .
154、 . 2.512E+02 2.669E+00 . . . + * . . 3.162E+02 2.773E+00 . . . + * . . 3.981E+02 2.940E+00 . . . + * . . 5.012E+02 3.203E+00 . . . + * . . 6.310E+02 3.576E+00 . . .+ * . . 7.943E+02 3.988E+00 . . +. * . . 1.000E+03 4.205E+00 . . + . * . . 1.259E+03 4.013E+00 . . + . * . . 1.585E+03 3.511E+00 . . + .
155、 * . . 1.995E+03 2.927E+00 . +. . * . . 2.512E+03 2.387E+00 . + . . * . . 3.162E+03 1.926E+00 . + . . * . . 3.981E+03 1.545E+00 . + . . * . . 5.012E+03 1.235E+00 . + . . * . . 6.310E+03 9.846E-01 . + . * . . 7.943E+03 7.841E-01 . + . *. . . 1.000E+04 6.239E-01 . + . * . . . 1.259E+04 4.961E-01 . + .
156、 * . . . 1.585E+04 3.943E-01 . + . * . . . 1.995E+04 3.133E-01 . + . * . . . 2.512E+04 2.489E-01 . + . * . . . 3.162E+04 1.978E-01 . + . * . . . 3.981E+04 1.571E-01 . + . * . . . 5.012E+04 1.248E-01 . + . * . . . 6.310E+04 9.915E-02 . + * . . . 7.943E+04 7.876E-02 . + *. . . . 1.000E+05 6.256E-02 .
157、+ * . 144SPICE电路仿真程序设计145SPICE电路仿真程序设计第3讲（输出）特性分析n3.1直流扫描和瞬态分析n直流扫描和瞬态分析的输出变量几乎类似。即电压输出和电流输出。输出变量可指定为元器件或元器件的端点，这样可确定输出的量是器件两端的电压还是通过器件的电流。n3.1.1电压输出n3.1.2电流输出146SPICE电路仿真程序设计 格格 式式 含含 义义V(N)V(N)节点节点N N的电压的电压V(N+,N-)V(N+,N-)N+N+和和N+N+两节点间的电压两节点间的电压V()V()二端元器件的端电压，二端元器件的端电压，namename为元器件名为元器件名Vx()Vx()
158、三端或四端元器件三端或四端元器件X X端的电压，端的电压，namename为元器件名为元器件名Vxy(Vxy() )三端或四端元器件三端或四端元器件X X和和Y Y端的电压，端的电压，namename为元器件名为元器件名Vz()Vz()传输线一端的电压，传输线一端的电压，namename为传输线名为传输线名Ix()Ix()进入三端或四端元器件的进入三端或四端元器件的X X端的电流，端的电流，namename为元器件名为元器件名Iz()Iz()进入传输线进入传输线Z Z端口的电流，端口的电流，namename为传输线名为传输线名I I()()流经流经器件的电器件的电流流，name为元器件名为元器
159、件名147SPICE电路仿真程序设计n例句：nV(5)节点5对地的电压；nV(4,2)节点4相对节点2的电压；nV(R1)电阻R1上的电压，R1的第一节点为正；nV(D1)二极管D1上的电压，阳极为正；nVC(Q3)三极管Q3的集电极电压；nVDS(M6)MOS管M6的漏-源间电压；nVB(T1)传输线T1的B端口电压；nI(VS)流入直流电压源VS的电流；nI(R5)流过R5电阻的电流，从R5的第一节点流入，第二节点流出；nI(D1)流入二极管D1的电流；nIC(Q4)流入三极管Q4集电极的电流nIG(J1)流入JFETJ1删极的电流；nID(M5)流入MOSFETM5漏极的电流nIA(T1
160、)流入传输线T1的A端口的电流。148SPICE电路仿真程序设计例3-1nVB（Q1）三极管Q1的基极电压nVC（Q1）三极管Q1的集电极电压nVE（Q1）三极管Q1的发射极电压nVCE（Q1）三极管Q1的集电极发射极电压nVBE（Q1）三极管Q1的基极发射极电压nIB（Q1）三极管Q1的基极电流nIC（Q1）三极管Q1的集电极电流nIE（Q1）三极管Q1的发射极电流nIS（VCC）通过电压源VCC的电流nI1（VX）通过电压源VX的电流nI2（VY）通过电压源VY的电流149SPICE电路仿真程序设计例3-2用PSPICE所规定的方式写出各种电压和电流,引进虚设电压源用于测量电流IRnVM2
161、节点2电压的峰值nVP2节点2电压的相位角nVM（1，2）节点1与节点2之间电压的峰值nVM（1，2）节点1与节点2之间电压的相位角nIM（Vx）流过电压源Vx电流的幅值nIP（Vx）流过电压源Vx电流的相位角nIM（C1）通过电容C1的电流幅值nIP（C1）通过电容C1的电流相位角nIM（L1）通过电容L1的电流幅值nIP（L1）通过电容L1的电流相位角150SPICE电路仿真程序设计第4章点命令n4.1概述本章重点介绍PSPICE的主要分析功能。通常以“”开头描述电路分析类型，电路元器件模型和一些分析控制命令。-点命令三大分析：（1）直流分析.OP直流工作点分析.DC直流扫描分析.TF传输
162、函数计算.SENS灵敏度分析.NODESET节点电压设置（2）交流分析.AC交流小信号分析.NOISE噪声分析（3）瞬态分析.TRAN时域波形分析.FOUR傅里叶分析.IC初始瞬态条件设置151SPICE电路仿真程序设计（4）配合直流交流和瞬态分析一起使用的分析.MC蒙特卡罗分析（语句中的一个变量必须设置为DC，AC或TRAN）.STEP参数扫描分析（要求与.DC-.AC或.TRAN一起使用）.WCASE最坏情况分析（语句中的一个变量必须设置为DC，AC或TRAN）.TEMP温度设置（要求与.DC-.AC或.TRAN一起使用）（5）输出命令.PRINT文本打印.PLOT文本绘图.PROBE绘图
163、包调用.WIDTH宽度设置152SPICE电路仿真程序设计（6）通用控制命令.FUNC函数定义.PARAM参数及表达式定义.OPTION可选项设置.DISTRIBUTION分布参数定义（7）模型，子电路和库文件调用语句.MODEL器件模型定义.SUBCKT子电路定义.ENDS子电路结束.LIB元件参数库调用.INC包含文件调用.END输入文件结束153SPICE电路仿真程序设计4.2模型4.2.14.2.1模型描述语句模型描述语句模型描述语句模型描述语句n n语句格式：语句格式：.MODELMNAMETYPE(P1=VAL1.MODELMNAMETYPE(P1=VAL1，P2=VAL2P3=V
164、AL3.Pn=VALn)P2=VAL2P3=VAL3.Pn=VALn)n nMNAMEMNAME是模型名，它和器件描述语句相同，该语句可指定一个或多是模型名，它和器件描述语句相同，该语句可指定一个或多个器件使用的一组模型参数。个器件使用的一组模型参数。n nTYPETYPE为元器件模型类别，每种类别有自己的一套参数。给定模型类为元器件模型类别，每种类别有自己的一套参数。给定模型类别后，模型参数值由括号内参数表中的参数值来给出，对模型可设置别后，模型参数值由括号内参数表中的参数值来给出，对模型可设置部分参数值或全部参数值。末给定的参数名和值就由程序中的缺省值部分参数值或全部参数值。末给定的参数名
165、和值就由程序中的缺省值代替。代替。是两个容差参数设定。是两个容差参数设定。是两个容差参数设定。是两个容差参数设定。DEVDEV和和和和LOTLOT的规定的规定的规定的规定值可以是百分数也可以是数值。值可以是百分数也可以是数值。值可以是百分数也可以是数值。值可以是百分数也可以是数值。DEVDEV是描述不连续的独立器件，如是描述不连续的独立器件，如是描述不连续的独立器件，如是描述不连续的独立器件，如印刷电路板上的元器件或不同批管芯的容差。印刷电路板上的元器件或不同批管芯的容差。印刷电路板上的元器件或不同批管芯的容差。印刷电路板上的元器件或不同批管芯的容差。LOTLOT描述的是连续的、描述的是连续的
166、、描述的是连续的、描述的是连续的、器件批，如集成电路一批中的各个晶片的偏差，以及芯片中匹配器器件批，如集成电路一批中的各个晶片的偏差，以及芯片中匹配器器件批，如集成电路一批中的各个晶片的偏差，以及芯片中匹配器器件批，如集成电路一批中的各个晶片的偏差，以及芯片中匹配器件的容差。件的容差。件的容差。件的容差。154SPICE电路仿真程序设计模模型型类类别别总总结结TYPETYPE关键字关键字元件名称元件名称RESRESR R电阻器电阻器CAPCAPC C电容器电容器INDINDL L电感器电感器CORECOREK K互感互感( (非线性磁心非线性磁心) )D DD D二极管二极管NPNNPNQ Q
167、NPNNPN三极管三极管PNPPNPQ QPNPPNP三极管三极管NJFNJFJ JN N沟道沟道JFETJFETPJFPJFJ JP P沟道沟道JFETJFETNMOSNMOSMMN N沟道沟道MOSFETMOSFETPMOSPMOSMMP P沟道沟道MOSFETMOSFETGASFETGASFETB BGASFETGASFET155SPICE电路仿真程序设计模模型型类类别别总总结结TYPETYPE关键字关键字元件名称元件名称VSWITCHVSWITCHS S电压控制开关电压控制开关ISWITCHISWITCHWW电流控制开关电流控制开关DINPUTDINPUTN N数字输入器件数字输入器件
168、DOUTPUTDOUTPUTO O数字输出器件数字输出器件UIOUIOU U数字输入输出模型数字输入输出模型UGATEUGATEU U标准门标准门UTGATEUTGATEU U三态门三态门UEFFUEFFU U边缘触发器边缘触发器UGFFUGFFU U门控触发器门控触发器UWDTHUWDTHU U脉宽校验器脉宽校验器USUHDUSUHDU U复位和保持校验器复位和保持校验器UDLYUDLYU U数字延迟线数字延迟线156SPICE电路仿真程序设计4.2.2子电路描述语句子电路描述语句Pspice允许设计者像定义器件那样定义一个子电路，即一个电路模块包含若干元器件。并且调用方便，可以重复使用。子
169、电路描述语句格式为： .SUBCKT SUBNAME N1 N2 .ENDS SUBNAME 子电路调用语句格式为： X NAME N1 N2 SUBNAME SUBNAME为子电路名称，在描述语句和调用语句中应相同。N1、N2为子电路节点号，在描述语句和调用语句中是一一 对应连接的，即顺序相同，节点号编号可以是任意的。.ENDS结束子电路语句，句中SUBNAME可以忽略。 Pspice自动将子电路描述语句插入到调用子电路的位置。子电路中还可以调用子电路，可以多层嵌套，不受限制。建立子电路仅为了简化程序，并不减少整个程序的内存和运行时间。 157SPICE电路仿真程序设计n n例子：例子：例子
170、：例子：n n定义一个名为定义一个名为定义一个名为定义一个名为OPAOPA的子电路的子电路的子电路的子电路,1,1、2 2是两个输入节是两个输入节是两个输入节是两个输入节点，点，点，点，3 3为输出节点，节点为输出节点，节点为输出节点，节点为输出节点，节点4 4是电源是电源是电源是电源VccVccn n.SUBCKT0PAl234.SUBCKT0PAl234 一组子电路拓扑结构描述语句一组子电路拓扑结构描述语句一组子电路拓扑结构描述语句一组子电路拓扑结构描述语句 n n.ENDS.ENDSn n调用语句为：调用语句为：调用语句为：调用语句为：n nX17934OPAX17934OPAn n在调
171、用子电路时，电路节点顺序要与子电路节点顺序在调用子电路时，电路节点顺序要与子电路节点顺序在调用子电路时，电路节点顺序要与子电路节点顺序在调用子电路时，电路节点顺序要与子电路节点顺序一致，该语句规定电路的一致，该语句规定电路的一致，该语句规定电路的一致，该语句规定电路的7 7、9 9、3 3、4 4节点分别代表节点分别代表节点分别代表节点分别代表OPAOPA子电路的输入子电路的输入子电路的输入子电路的输入1 1、2 2，输出，输出，输出，输出3 3和电源和电源和电源和电源VccVcc节点。节点。节点。节点。158SPICE电路仿真程序设计例4-1n语句举例：nX112EQVT；调用语句，调用EQ
172、VT子电路，1、2是主电路节点n.SUBCKTEQVT13；子电路定义，子电路节点与主电路节点顺序连接nV113SIN(00.51KHZ)；以下为子电路描述语句nR1125KnR2232KnC1230.1UFn.ENDSEQVT；子电路结束语句，没有多层嵌套，可以省略子电路名n注：子电路的节点号与主电路的节点号是独立而不相关。子电路的节点可以是任意值，只是不允许有0节点，Pspice认为节点是地节点。159SPICE电路仿真程序设计4-2nFILTERWITHSUBCKTnR179120KnR25739KnR38662KnR44675KnR52962KnR63539KnR72062nR8123
173、9KnC1230.1UnC2250.1UnVD609nXOP14350OPAnXOP28790OPAn.SUBCKTOPA1264nRI122MEGnG143121nR13410KnC1340.1UnEO453420nRO5675nRT601Tn.ENDSOPAn*XOP1431105UA741n*XOP2871109UA741n*VCC11015n*.LIBnVI10AC1n.ACLIN1009001.2Kn.PROBEn.OPn.END两个运算放大器组成的带通滤波器如图4-2所示，其中运放采用简单交流小信号模型，计算该滤波器的频响特性。(a)子电路（b）采用UA741160SPICE电路仿
174、真程序设计n语句格式n.LIBPATHn n 例例例例: :.LIB.LIB.LIBDIODE.LIB.LIBDIODE.LIB.LIBC:PSPICELIB.LIBC:PSPICELIBBIPOLAR.LIBBIPOLAR.LIBn n.LIB.LIB语句用于参考和调用存在于库文件中的模型或子电路库。语句用于参考和调用存在于库文件中的模型或子电路库。语句用于参考和调用存在于库文件中的模型或子电路库。语句用于参考和调用存在于库文件中的模型或子电路库。 n n是文件名，可以是任意字符串。其扩展名是文件名，可以是任意字符串。其扩展名是文件名，可以是任意字符串。其扩展名是文件名，可以是任意字符串。其
175、扩展名.LIB.LIB不能缺省，如果设定一不能缺省，如果设定一不能缺省，如果设定一不能缺省，如果设定一个文件名就必须有扩展名。若个文件名就必须有扩展名。若个文件名就必须有扩展名。若个文件名就必须有扩展名。若缺省，其缺省值为缺省，其缺省值为缺省，其缺省值为缺省，其缺省值为NOM.LIBNOM.LIB。NOM.LIBNOM.LIB将引导查找所有其它的库文件。将引导查找所有其它的库文件。将引导查找所有其它的库文件。将引导查找所有其它的库文件。n.LIB指令可调用任意的库文件。PATH是库文件的路径名，如省略即为当前路径。文件名如省略，即为当前路径名的（NOM.LIB）缺省库文件。库文件可以包含.MO
176、DEL语句，.SUBCKT语句，.LIB语句和.END语句。n当Pspice输入文件（.CIR）中调用库文件，.LIB指令不是调用库文件的所有内容，只是将主电路文件中需要的模型或子电路读入内存。161SPICE电路仿真程序设计包括文件语句包括文件语句n n语句格式：语句格式：.INC()n n例：例：.INCAAA.CIR.INCC:PSPICELIBBBB.CIRn n.INC语句是用于插入别的文件的内容，语句是用于插入别的文件的内容，()是任是任意字符串意字符串n n包括文件可以包括任何语句，其特殊点为：无包括文件可以包括任何语句，其特殊点为：无标题行，可用一个注释；如果有标题行，可用一个
177、注释；如果有.END语句，则语句，则表示包括文件的末尾；表示包括文件的末尾；.INC语句最多有语句最多有4级级“包括包括”。162SPICE电路仿真程序设计4.3输出类型Pspice常用输出方式有3种，用4个点指令查看分析的输出结果。.PRINT数据打印语句.PLOT曲线绘图语句.PROBE探针显示语句.WIDTH定义打印宽度4.3.1数据打印语句数据打印语句数据打印语句可以将语句设定的输出数据写入输出文件*.OUT，语句格式如下：.PRINT输出类型输出变量例句：.PRINTDCV(2),V(3,5),V(R1),VCE(Q2),I(R1),IC(Q2).PRINTACVM(2),VP(2)
178、,V(R1),VG(5),VDB(5),IR(5).PRINTNOISEINOISEONIOSEDB(INOISE)DB(ONOISE).PRINTTRANV(5)V(4,7)(0,10V)IB(Q1)(0.50MA)IC(Q1)(-50MA,50MA)每个打印语句最多可带有8个输出变量。输出结果的有效位数可以用NUMDGT任选项语句改变。打印数据存储在输出文件中。上面例句中的输出量可以分为三种情形：163SPICE电路仿真程序设计(1)直流和瞬态分析时输出量描述 格格 式式 含含 义义V(N)V(N)节点节点N N的电压的电压V(N+,N-)V(N+,N-)N+N+和和N+N+两节点间的电压
179、两节点间的电压V()V()二端元器件的端电压，二端元器件的端电压，namename为元器件名为元器件名Vx()Vx()三端或四端元器件三端或四端元器件X X端的电压，端的电压，namename为元器件名为元器件名Vxy(Vxy() )三端或四端元器件三端或四端元器件X X和和Y Y端的电压，端的电压，namename为元器件名为元器件名Vz()Vz()传输线一端的电压，传输线一端的电压，namename为传输线名为传输线名Ix()Ix()进入三端或四端元器件的进入三端或四端元器件的X X端的电流，端的电流，namename为元器件名为元器件名Iz()Iz()进入传输线进入传输线Z Z端口的电流
180、，端口的电流，namename为传输线名为传输线名D()D()数字电路模拟结果输出，输出的仅是直流分析和瞬态分析的结果。数字电路模拟结果输出，输出的仅是直流分析和瞬态分析的结果。若采用若采用. .PRINT/DGTLCHGPRINT/DGTLCHG则则D=D=（）可省略可省略 表4-1 直流和时域输出变量 164SPICE电路仿真程序设计 例句： V(5) 节点5对地的电压； V(4,2) 节点4相对节点2的电压； V(R1) 电阻R1上的电压，R1的第一节点为正； V(D1) 二极管D1上的电压，阳极为正； VC(Q3) 三极管Q3的集电极电压； VDS(M6) MOS管的漏-源间电压； V
181、B(T1) 传输线T1的B端口电压； I(VS) 流入直流电源VS的电流； I(R5) 流过R5电阻的电流，从R5的第一节点流入，第二节点流出； I(D1) 流入二极管D1的电流； IC(Q4) 流入三极管Q4集电极的电流 IG(J1) 流入JFET J1删极的电流； ID(M5) 流入MOSFET M5漏极的电流 IA(T1) 流入传输线T1的A端口的电流。165SPICE电路仿真程序设计(2)交流分析时的输出量描述交流分析时，可以在输出电压V或电流I后面增加一个附加项，附加项的意义如表2-12所示： 表4-2 交流输出变量附加项含义（不加）输出幅度量N输出幅度量DB接分贝（DB）输出幅度量
182、P相位量G群延迟量，相位对频率的偏导数（dPHASE/dF）R输出实部I输出虚部166SPICE电路仿真程序设计(3)噪声分析时的输出量描述 表4-3 噪声分析输出变量输出含义IN0ISE等效输入端的噪声ONOISE输出端总噪声DB(INOISE)按分贝输出的等效输入噪声DB(ONOISE)按分贝输出的等效总输出端噪声167SPICE电路仿真程序设计4.3.2曲线绘图语句曲线绘图语句曲线绘图语句可以产生输出曲线点阵,驱动绘图仪.语句格式如下: PLOT ,.PLOT语句打印出每一输出变量的输出曲线,横坐标X轴由分析指令确定,纵坐标Y轴由语句的上,下限值确定. 上、下限值如省略,PSPICE可以
183、根据每个输出变量变化范围确定上、下限值。举例: .PLOT DC V(2),V(3,4),V(R1),VCE(Q2), I(VIN).PLOT AC VM(2), VP(2),VDB(5),IR(5).PLOT NOISE INOISE ONOISE DB(INOISE) DB(ONOISE).PLOT TRAN V(3),V(4,7),(0,10V),IB(QL),(0,50MA)4.3.3探针显示语句探针显示语句 探针显示语句格式如下:.probe.probe V(5),V(4,3),V(C1),IB(Q1) .probe指令建立一个数据文件PROBE.DAT,执行探针显示后处理程序PRO
184、BE.EXE,可显示各种电路特性的输出曲线和其他特征值。因此.PROBE不需要加输出变量类型DC、AC等。.PROBE指令后不加输出变量, 指令将所有的节点电压和支路电流写入date文件。如在.PROBE指令后加输出变量,指令仅将指定的输出变量写入date文件。168SPICE电路仿真程序设计PROBE.EXE文件显示黑色窗口,各选项排列在窗口下端,操作简单。.PROBE自动按分析结果显示单位符号V,A,W,d,s,H。.PROBE可以进行数学运算,如加、减、乘、除运算,常见运算如表4-4。 表4-4 PROBE输出运算符号功能符号意义ABS(x)xB(kxy)互感Kxy的磁通量密度H(kxy
185、)互感Kxy的磁化强度SGN(x)+1,x0;0,x=0;-1,x0Exp(x)exDB(x)20log(x)LOG(x)Ln(x)LOG10(x)Log(x)PWR(x,y)xyQRT(x)X1/2SIN(x)Sin(x)COS(x)Cos(x)TAN(x)tan(x)ARCTAN(x)Cot(x)D(y)Y对X求微分S(y)Y对X求积分AVG(x)X的平均值RMS(x)X的RMS均值169SPICE电路仿真程序设计仿真轨迹在当前的图形窗口中，可加入、删除一条或多条模拟或数字轨迹，也可修改一条已显示的轨迹。在激活的图形窗口中双击轨迹名前的图符，可察看该轨迹的有关信息。1 在绘图窗口中加入一条
186、或多条轨迹在工具栏中点击AddTrace(添加轨迹)按钮，或在Trace菜单中选取Add，将显示AddTraces对话框。输入需显示的仿真输出变量。也可在FunctionsorMacros(函数或宏)列表框中，选取操作符、函数或宏来定义所显示的数据，根据需要可选取多个输出变量。2 对显示在图形窗口的轨迹进行修改激活图例中轨迹名。从Edit菜单中，选取ModifyObject。进入ModifyTraces(修改轨迹)对话框中修改轨迹。也可双击图例中轨迹名，直接进入ModifyTraces(修改轨迹)对话框中修改轨迹。在AddTraces对话框中也可实现同样的功能，对选取的轨迹进行修改。修改轨迹时
187、可从列表中选取一个新的表达式、输入一个新的表达式或对已有的表达式进行修改。3 从图形中删除一条或多条轨迹在图形窗口可删除一条或多条模拟或数字轨迹。删除一条轨迹的方法：激活图例中需删除的轨迹名。按住Shift键，可将多条轨迹添加到删除列表中。选取后，点击工具栏中的Cut按钮，删除一条或多条轨迹。170SPICE电路仿真程序设计定义模拟轨迹表达式n在定义模拟轨迹表达式时，轨迹表达式可包括模拟仿真输出变量、算术、操作符、函数、宏和扫描变量的任意组合。n对ACSweep(交流小信号分析),Probe用复数算法求得表达式的值，显示复数结果的幅度，如果计算结果是实数(例如：IMG(V(4)+V(5)，它可
188、以是负值。如果计算结果时复数(例如：V(4)+(5)，那么显示的幅度一定时正值。n1模拟分析操作模拟分析操作n有效的模拟算术操作：n符号含义:()-分组;*/-乘法或和除法;+-加法或减法;在一个特殊的区域或数据文件n2使用函数或算术运算使用函数或算术运算n在AddTrace对话框中：n数和宏列表中，选取模拟分析运算和函数。n在相应的列表中，选取需使用的操作符或函数名。n如果选中的是一个函数，在参数列表中填入下列内容：n在仿真输出变量列表中，选取一个输出变量名。n重复函数需要的参数。n举例：nV(Out1)1n在第一个有效数据区域中，显示(VOut1)的数据。nV(Out2)f2n在加载的一组
189、数据文件的第二个文件中，显示V(Out2)的数据。nV(Out2)”path_name”n显示包含在指定的.dat文件中的V(Out2)数据，该文件必须是已经装载的。171SPICE电路仿真程序设计使用指针n在图形中可以显示指针，每个图形窗口可同时有两个指针。指针可显示图形轨迹上某一点在当前X轴和Y轴的精确位置。移动指针光标，指示板中的数据随之改变。可拖动鼠标来改变指示板的位置。n如果所有选择区域中是一个数据点，图形为一个刻度线，X轴只显示一个值。n1显示双指针显示双指针n在工具栏中，点击按钮或从Tools菜单中，选择Cursor，然后选取Display。n2用鼠标移动指针用鼠标移动指针n激活
190、鼠标左键后，拖动的是指针1。激活鼠标右键后，拖动的是指针2。n改变指针指示的轨迹，用左键或右键激活该轨迹名前的符号。n3改变显示数字电路数改变显示数字电路数n从Tools菜单中，选择Options。在NumberofCursorDigits(数字电路指针数)框中，键入218。4.34.3.4 .4 打印宽度语句打印宽度语句 语句格式： .WIDTH out= 打印输出行宽可以用.WIDTH指令设置，行宽必须在80至132之间，缺省为80。172SPICE电路仿真程序设计4.4直流分析n电路设计时，对各级工作点的分析、计算、测试、调整，是保证电路正常工作的基础。在电路仿真过程中，首先进行的是直流
191、工作点的分析计算。此外，PSPICE仿真软件同时具有直流扫描分析（.DC）、灵敏度分析（.SENS）和转移函数计算（.TF）等功能，扩展了直流分析的功能。n直流分析时，所有受控源和独立源都是直流型的，电路中的电感看成是短路，电容看成是开路。4.4.1工作点分析（.OP）.OP的功能在于求解电路的直流工作点，并输出有关信息。工作点分析具有最简单的命令形式，直接用.OP描述。实际上，在各种分析模式下，PSPICE都先要进行电路的工作点计算。但是，相关信息的输出与否取决于.OP的命令。无.OP命令时，仅列表输出各节点的直流工作电压值；有.OP命令时，还将列表输出：各电源的电流消耗及功率消耗；各种非线
192、性控制电源的小信号（线性化）参数；各种半导体元件的小信号（线性化）参数等。173SPICE电路仿真程序设计例4.3nNETWORKnV1102.0VnI1215MAnR1125KnR2201KnG102120.01n.OPn.END 10/08/0810:48:07*PSpice9.2(Mar2000)*ID#1*10/08/0810:48:07*PSpice9.2(Mar2000)*ID#1*NETWORKNETWORK*SMALLSIGNALBIASSOLUTIONTEMPERATURE=27.000DEGC*SMALLSIGNALBIASSOLUTIONTEMPERATURE=27.00
193、0DEGCNODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGE(1)2.0000(2)1.3750(1)2.0000(2)1.3750VOLTAGESOURCECURRENTSVOLTAGESOURCECURRENTSNAMECURRENTNAMECURRENTV14.875E-03V14.875E-03TOTALPOWERDISSIPATION-9.75E-03WATTSTOTALPOWERDISSIPATION-9.75E-03WATTS *10/08/0810:48
194、:07*PSpice9.2(Mar2000)*ID#1*10/08/0810:48:07*PSpice9.2(Mar2000)*ID#1*NETWORKNETWORK*OPERATINGPOINTINFORMATIONTEMPERATURE=27.000DEGC*OPERATINGPOINTINFORMATIONTEMPERATURE=27.000DEGC*VOLTAGE-CONTROLLEDCURRENTSOURCES*VOLTAGE-CONTROLLEDCURRENTSOURCESNAMEG1NAMEG1I-SOURCE6.250E-03I-SOURCE6.250E-03JOBCONCLU
195、DEDJOBCONCLUDEDTOTALJOBTIME0.00TOTALJOBTIME0.00174SPICE电路仿真程序设计例4-4nSMALLSIGNALBIASSOLUTIONTEMPERATURE=27.000DEGCnNODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGEn(1)0.0000(2).7150(3)1.7530(4)6.0000n(5)0.0000nVOLTAGESOURCECURRENTSnNAMECURRENTnVCC-8.494E-03nVI0.000E+00nTOTALPOWERDISSIPATION5.10E-02WATTSn
196、NAMEQ1nMODELMQnIB1.04E-04nIC8.39E-03nVBE7.15E-01nVBC-1.04E+00nVCE1.75E+00nBETADC8.08E+01nGM3.24E-01nRPI2.49E+02nRX5.00E+01nRO1.20E+04nCBE0.00E+00nCBC0.00E+00nCJS0.00E+00nBETAAC8.08E+01nCBX/CBX20.00E+00nFT/FT25.16E+18BJTAMPBJTAMPVCC406VCC406Q1320MQQ1320MQRC43500RC43500RB3210KRB3210KRL501KRL501KC11210
197、UC11210UC23510UC23510UVI10AC1VI10AC1.MODELMQNPNIS=1E-14.MODELMQNPNIS=1E-14+BF=80RB=50VAF=100+BF=80RB=50VAF=100.OP.OP.END.END175SPICE电路仿真程序设计4.4.2直流扫描分析n直流扫描分析（.DC）允许独立电源或其它电参量按照指定规律变化，从而实现电路特性的规律性的研究。DC命令可以同时扫描多个变量。允许扫描的变量包括：n(1）任意独立电压源或电流源。n(2）温度参数。n(3）用.MODEL定义的模型参数（温度系数、MOSFET的沟道长度L和宽度W例外）。n(4）用.
198、PARAM定义的总体参数。n扫描规律的4种形式：n(1)线性扫描（LIN）：扫描变量从始点至终点按规定的步长（增量）等量变化。n(2)倍频程扫描（OCT）：扫描变量从始点至终点按2倍频程规律变化，且在2倍频程内分析NP个数据点(NP是指定的分析点数)。n(3)10倍频程扫描（DEC）：扫描变量从始点至终点按10倍频程（1个数量级）规律变化，且在10倍频程内分析NP个数据点。n(4)任意扫描(LIST)：按指定的离散值无规律地变化。176SPICE电路仿真程序设计n1.命令格式n直流扫描分析的命令格式如下：n.DCLINn.DCOCTDECn.DCLIST*n.DC是直流扫描命令。是扫描变量（独
199、立电源、温度、模型参数、总体参数等），是扫描起始值，是扫描终止值，是扫描增量（步长），是指定扫描间隔内的分析点数，是指定的离散参数值，右上角的“*”表示多个参数值；nLIN、OCT、DEC和LIST是扫描变量的变化规律，分别是：线性、2倍频程、10倍频程和离散方式。n177SPICE电路仿真程序设计n例如：n(1）.DCOCTVCC3124n(2）.DCVCE0100.5IB01MA50UAn(3）.DCDECRESRMOD(R)1001K10n(4）.DCPARAMRS-110.1n(5).DCTEMPLIST020275080n范例(1）中，电压源VCC在312V范围内按2倍频程规律扫描，
200、在每倍频程内分析4个数据点；范例(2）是的双变量VCE和IB按线性（缺省方式）规律扫描，扫描步长分别为0.5V和50A；范例(3）按10倍频程方式扫描电阻模型RMOD，在10倍频程内分析10个数据点：范例(4）对参数RS按线性规律扫描，扫描步长0.1；范例(5）指定对5个温度值进行分析。178SPICE电路仿真程序设计例4-5计算并绘制图中Vo对Vin的直流转移特性输入电压以0.5V的增量从0V变化到10VnDC SWEEPnR1 1 2 1KnR2 2 0 50KnRE 3 0 500nRL 4 5 20KnVIN 1 0 DC 10VnVX 5 0 DC 0VnX1 2 3 4 CKTn.
201、SUBCKT CKT 1 2 3nRI 1 4 3.3KnRO 2 3 100KnV1 4 2 DC 0VnF1 3 2 V1 30n.ENDS CKTn.DC VIN 0 10V 0.5Vn.PLOT DC V(4)n.PROBEn.ENDSMALLSIGNALBIASSOLUTIONTEMPERATURE=27.000DEGCSMALLSIGNALBIASSOLUTIONTEMPERATURE=27.000DEGCNODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGE(
202、1)10.0000(2)9.2460(3)7.3679(4)-283.3300(1)10.0000(2)9.2460(3)7.3679(4)-283.3300(5)0.0000(X1.4)7.3679(5)0.0000(X1.4)7.3679179SPICE电路仿真程序设计【例4-6】对图中的电阻R2进行扫描 THE R2 SWEEP VI 1 0 10 RI 1 2 1K R2 2 3 RMOD 100 R3 3 0 1K .MODEL RMOD RES（R=1） .DC V I 0 10 1 RES RMOD（R） 1 10 2 .PROBE .END 分析结果用绘图软件包PROBE绘制，
203、特性曲线如图2-13所示。下图 是 R2变化时的特性曲线 可见,图 中给出了VI从0变化到10V时R2分别为100、300、500、700、900时的R3两端电压曲线。 180SPICE电路仿真程序设计4.4.3转移函数分析转移函数分析实现的功能有：(1）计算电路的输入、输出阻抗；(2）计算工作点附近的小信号直流转移函数，如电压增益、电流增益、互阻抗、互导纳等。1.命令格式转移函数分析的命令格式如下所示：.TF.TF是转移函数分析命令；是输出节点变量，是小信号输入电源名，两者都可以是电压源或电流源。例如.TFVOUTVIN.TFIOUTVIN举例:.TFV(6)VI.TFI(RL)VI说明:.
204、TF命令是用电路文件计算代文宁(或诺顿)等效电路参数命令,它不需要.PRINT,.PLOT,.PROBE命令便能自动输出结果.181SPICE电路仿真程序设计例4-7对例4-5中的电路计算（1）电压增益V（4）/Vin，（2）输入电阻，（3）输出电阻nTransferfunctionanalysisnR1121KnR22050KnRE30500nRL4520KnVIN10DC10VnVX50DC0VnX1234CKTn.SUBCKTCKT123nRI143.3KnRO23100KnV142DC0VnF132V130n.ENDSCKTn.TFV(4)VINn.END *SMALL-SIGNALC
205、HARACTERISTICS*SMALL-SIGNALCHARACTERISTICSV(4)/VIN=-2.833E+01V(4)/VIN=-2.833E+01INPUTRESISTANCEATVIN=1.326E+04INPUTRESISTANCEATVIN=1.326E+04OUTPUTRESISTANCEATV(4)=1.908E+04OUTPUTRESISTANCEATV(4)=1.908E+04JOBCONCLUDEDJOBCONCLUDEDTOTALJOBTIME.02TOTALJOBTIME.02182SPICE电路仿真程序设计例4-8【例4-8】一个单管放大电路如图所示。设晶体
206、管的参数为Is=5e-15A,Bf=100,RBB=100,VA=50V。要求：n(1)调节VBB，使ICQ10.75mA。n(2)计算电路的直流工作点n(3)计算电路的电压增益和输入、输出电阻。n输入网单文件如下：nACEAMPnVBB101nVS21AC1nRB2320KnQ1430MQnRC545KnVCC5010n*.LIBBIPOLAR.LIBn.MODELMQNPNIS=5E-15BF=100RB=100VAF=50n.DCVBB020.01n.TFV（4）VSn.PROBEn.OPn.END183SPICE电路仿真程序设计n结果分析如下：n（1）对电路进行直流扫描（.DC语句），
207、可得出电路直流传输特性曲线ICQ1-VBB，从图中可测出VBB0.812V时的ICQ1等于2mA。n（2）由文本输出文件中得到电路直流工作点VBB0.8Vn（3）由.TF语句得出如下结果：nV（4）/VS=-2.755E+01nINPUTRESISTANCEATVS=1.168E+04nOUTPUTRESISTANCEATV（4）=1.867E+03184SPICE电路仿真程序设计nSMALLSIGNALBIASSOLUTIONTEMPERATURE=27.000DEGCn*nNODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGEn(1)1.0000(2)1.
208、0000(3).6862(4)1.9565n(5)10.0000nVOLTAGESOURCECURRENTSnNAMECURRENTnVBB-1.569E-05nVS-1.569E-05nVCC-1.609E-03nTOTALPOWERDISSIPATION1.61E-02WATTSn*SMALL-SIGNALCHARACTERISTICSnV(4)/VS=-2.037E+01nINPUTRESISTANCEATVS=2.175E+04nOUTPUTRESISTANCEATV(4)=4.322E+03nnJOBCONCLUDEDnTOTALJOBTIME.03n185SPICE电路仿真程序设计
209、n灵敏度分析是计算电路的输出变量对电路中元器件参数的敏感程度。在Pspice程序中只有直流灵敏度分析，它是一种小信号微分灵敏度。对于用户指定的输出变量，计算其对所有元器件参数单独变化的灵敏度值。n绝对灵敏度（elementsensitivity）是指元器件参数变化单位值时，输出变量的相应变化量。nSES=（P：元件参数，V0：输出变量）n相对灵敏度（normalizedsensitivity）是指元器件参数变化1%时，输出变量的相应变化量。nSNS=SESP%=.P%n1命令格式n小信号直流灵敏度分析的命令格式如下：n.SENS*n.SENS是直流灵敏度分析命令；*是输出节点变量，可以指定多个
210、输出变量。4.4.4灵敏度分析186SPICE电路仿真程序设计例4-9计算并打印例4-5图中V（4）相对于每一元件的灵敏度，工作温度为40度nDCSENSITIVITYANALYSISnR1121KnR22050KnRE30500nRL4520KnVIN10DC10VnVX50DC0VnX1234CKTn.SUBCKTCKT123nRI143.3KnRO23100KnV142DC0VnF132V130n.ENDSCKTn.TEMP40n.SENSV(4)n.END187SPICE电路仿真程序设计n*SMALLSIGNALBIASSOLUTIONTEMPERATURE=40.000DEGCn*n
211、NODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGEn(1)10.0000(2)9.2460(3)7.3679(4)-283.3300n(5)0.0000(X1.4)7.3679nVOLTAGESOURCECURRENTSnNAMECURRENTnVIN-7.540E-04nVX-1.417E-02nX1.V15.691E-04nTOTALPOWERDISSIPATION7.54E-03WATTS188SPICE电路仿真程序设计nDCSENSITIVITIESOFOUTPUTV(4)nELEMENTELEMENTELEMENTNORMALIZEDnNAMEV
212、ALUESENSITIVITYSENSITIVITYn(VOLTS/UNIT)(VOLTS/PERCENT)nR11.000E+032.136E-022.136E-01nR25.000E+04-1.048E-04-5.239E-02nRE5.000E+024.265E-012.133E+00nRL2.000E+04-1.351E-02-2.703E+00nX1.RI3.300E+031.645E-025.428E-01nX1.RO1.000E+05-1.339E-04-1.339E-01nVIN1.000E+01-2.833E+01-2.833E+00nVX0.000E+009.539E-01
213、0.000E+00nX1.V10.000E+002.890E+010.000E+00189SPICE电路仿真程序设计【例4-10】用灵敏度分析设计单管放大电路的静态工作点初始电路如图所示，要求调整适当的元件参数，使晶体Q1的IC（10.1）mA。n输入网单文件如下：nDCSENSITIVITYANALYSISnQ1415MQnRB121200KnRB21010KnRC235.6KnRE501.5KnCE50100UnVX340nVCC2010n*.LIBBIPOLAR.LIBn.MODELMQNPNIS=1.5E-14BF=100RB=80VAF=100n.OPn.SENSI（VX）n.END
214、190SPICE电路仿真程序设计n*SMALLSIGNALBIASSOLUTIONTEMPERATURE=27.000DEGCn*nNODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGENODEVOLTAGEn(1).4761(2)10.0000(3)9.9917(4)9.9917n(5).0022nVOLTAGESOURCECURRENTSnNAMECURRENTnVX1.484E-06nVCC-4.910E-05nTOTALPOWERDISSIPATION4.91E-04WATTSnDCSENSITIVITIESOFOUTPUTI(VX)nELEMENTELEMENTELEME
215、NTNORMALIZEDnNAMEVALUESENSITIVITYSENSITIVITYn(AMPS/UNIT)(AMPS/PERCENT)nRB12.000E+05-1.191E-10-2.383E-07nRB21.000E+042.382E-092.382E-07nRC5.600E+03-1.854E-14-1.038E-12nRE1.500E+03-7.872E-11-1.181E-09nVX0.000E+00-1.249E-080.000E+00nVCC1.000E+012.515E-062.515E-07191SPICE电路仿真程序设计n结果分析如下：n由输出文件可以看到IC=I（V
216、X）=0.001484mA，可见不符合设计要求。n由灵敏度分析可以看出电路中RB1，RB2，RE灵敏度相对较高。n（1）其中RB2的灵敏度是正的，要提高I（VX），应增大RB2，如果取RB2=33K，VCC=12V，可使IC=1.033mA，符合设计要求。n（2）RB1，RE灵敏度是负的，为了符合设计要求应将其变小，如果取为RB1=150K，RE=1.2K，IC=1.02mA。* SMALL SIGNAL BIAS SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG C* SMALL SIGNAL BIAS SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG C
217、 NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE( 1) 1.8962 ( 2) 12.0000 ( 3) 6.2172 ( 4) 6.2172 ( 1) 1.8962 ( 2) 12.0000 ( 3) 6.2172 ( 4) 6.2172 ( 5) 1.2510 ( 5) 1.2510 VOLTAGE SOURCE CURRENTS VOLTAGE SOURCE CURRENTS NAME CURRENT NAME CURRENT
218、VX 1.033E-03 VX 1.033E-03 VCC -1.100E-03 VCC -1.100E-03 TOTAL POWER DISSIPATION 1.32E-02 WATTS TOTAL POWER DISSIPATION 1.32E-02 WATTS192SPICE电路仿真程序设计4.4.5节点设置n语句格式：语句格式：语句格式：语句格式：n n.NODESETV(NODE).NODESETV(NODE)VALV(NODE)VALVALn n例例例例:NODESETV(12):NODESETV(12)4.5V(4)4.5V(4)2.22.2n nNODENODE为节点号，为节点
219、号，为节点号，为节点号，V(NODE)V(NODE)为节点电压，为节点电压，为节点电压，为节点电压，VALVAL是设置的电压值。是设置的电压值。是设置的电压值。是设置的电压值。n n该语句的作用是使指定节点的电压固定在所给定的电压值上，程序该语句的作用是使指定节点的电压固定在所给定的电压值上，程序该语句的作用是使指定节点的电压固定在所给定的电压值上，程序该语句的作用是使指定节点的电压固定在所给定的电压值上，程序先按这些节点电位求得直流或瞬态的初始解进行运算，在解收敛后先按这些节点电位求得直流或瞬态的初始解进行运算，在解收敛后先按这些节点电位求得直流或瞬态的初始解进行运算，在解收敛后先按这些节点
220、电位求得直流或瞬态的初始解进行运算，在解收敛后就去掉这些约束条件继续选代，直到算得真正的解为止。就去掉这些约束条件继续选代，直到算得真正的解为止。就去掉这些约束条件继续选代，直到算得真正的解为止。就去掉这些约束条件继续选代，直到算得真正的解为止。n n此语句对双稳态或非稳态电路的计算收敛可能是必须的，它可使电此语句对双稳态或非稳态电路的计算收敛可能是必须的，它可使电此语句对双稳态或非稳态电路的计算收敛可能是必须的，它可使电此语句对双稳态或非稳态电路的计算收敛可能是必须的，它可使电路摆脱路摆脱路摆脱路摆脱“ “停顿停顿停顿停顿” ”状态，而进入所希望的状态。一般情况该词句是不状态，而进入所希望的
221、状态。一般情况该词句是不状态，而进入所希望的状态。一般情况该词句是不状态，而进入所希望的状态。一般情况该词句是不必要的。必要的。必要的。必要的。n n此语句也可帮助启动此语句也可帮助启动此语句也可帮助启动此语句也可帮助启动DCDC扫描。扫描。扫描。扫描。.NODESET.NODESET电压可用在电压可用在电压可用在电压可用在DCDC扫描的扫描的扫描的扫描的第一步，在余下各步中被忽略。在嵌套第一步，在余下各步中被忽略。在嵌套第一步，在余下各步中被忽略。在嵌套第一步，在余下各步中被忽略。在嵌套DCDC扫描中，扫描中，扫描中，扫描中，.NODESET.NODESET可用可用可用可用于每个嵌套于每个嵌套于每个嵌套于每个嵌套( (即内层扫描即内层扫描即内层扫描即内层扫描) )的第一步。该命令也可用到的第一步。该命令也可用到的第一步。该命令也可用到的第一步。该命令也可用到DCDC扫描的其扫描的其扫描的其扫描的其它类型，如参数值或温度的扫描。它类型，如参数值或温度的扫描。它类型，如参数值或温度的扫描。它类型，如参数值或温度的扫描。193SPICE电路仿真程序设计
