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Pspice第10讲ppt课件

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Pspice第10讲ppt课件_第1页
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黑大电子工程学院本讲内容摘要本讲内容摘要 黑大电子工程学院复习前讲复习前讲返回返回 黑大电子工程学院主题主题 黑大电子工程学院§ 5.1 Spice电路元器件描述语句基础电路元器件描述语句基础目录目录目目录录 黑大电子工程学院§ 5.1 概述概述返回返回 黑大电子工程学院 黑大电子工程学院1、运行、运行2、运行、运行 黑大电子工程学院3、运行、运行 黑大电子工程学院+为换行符为换行符主题主题 黑大电子工程学院§ 5.1.1 PSpice所支持的元器件类型所支持的元器件类型返回返回        使用使用PSpice 程序进行电路模拟的过程,首先是程序进行电路模拟的过程,首先是利用利用 Schematics程序在元器件符号库中的元器件模程序在元器件符号库中的元器件模型的基础上建立电路原理图,即把具有特定名称的型的基础上建立电路原理图,即把具有特定名称的各种元器件按照规定格式输入到计算机之中,再进各种元器件按照规定格式输入到计算机之中,再进行计算、分析电路特性的模拟精度与器件的模型行计算、分析电路特性的模拟精度与器件的模型精度直接相关精度直接相关 黑大电子工程学院1.基本无源元件,如电阻、电容、电感、导线等;基本无源元件,如电阻、电容、电感、导线等;2.常用的半导体器件,如二极管、双极晶体管、结型常用的半导体器件,如二极管、双极晶体管、结型场效应管、场效应管、MOS管等管等;3.独立电压源和独立电流源独立电压源和独立电流源;4.各种受控电压源、受控电流源和受控开关各种受控电压源、受控电流源和受控开关;5.基本数字电路单元,如门电路、传输门、触发器、基本数字电路单元,如门电路、传输门、触发器、可编程逻辑阵列等可编程逻辑阵列等;6.常用单元电路,如运算放大器、常用单元电路,如运算放大器、555定时器等。

定时器等OrCAD PSpice 9可模拟以下可模拟以下6类常用的电路元器件:类常用的电路元器件: 黑大电子工程学院       OrCAD PSpice 9可支持的元器件类别及其名称首字可支持的元器件类别及其名称首字母如下面所示:母如下面所示:表表5.1.0  元器件名称首字母表元器件名称首字母表首字母首字母元器件名称元器件名称首字母首字母元器件名称元器件名称B砷化镓场效应管砷化镓场效应管N数字输入器件数字输入器件C电容电容O数字输出器件数字输出器件D二极管二极管Q双极性晶体管双极性晶体管E电压控制电压源电压控制电压源R电阻电阻F电流控制电流源电流控制电流源S压电开关压电开关G电压控制电流源电压控制电流源T传输线传输线H电流控制电压源电流控制电压源U数字器件数字器件I独立电源独立电源V独立电压源独立电压源J结型场效应管结型场效应管W流控开关流控开关K互感(变压器)互感(变压器)X子电路调用子电路调用L电感电感Z绝缘栅双极性管绝缘栅双极性管M场效应管场效应管主题主题 黑大电子工程学院§ 5.1.2 电路描述语句的基本格式电路描述语句的基本格式返回返回         Spice语言中电路元件的名称必须使用元件类型关语言中电路元件的名称必须使用元件类型关键字作为第一个字母,元件名称最多可以用键字作为第一个字母,元件名称最多可以用8位字母表位字母表示。

无源器件描述语句格式为:示无源器件描述语句格式为:    <元件名元件名> <正节点正节点> <负节点负节点> <元件值元件值> <元件模型元件模型名或参数名或参数>其中:其中:Ø<  > 是必有项,是必有项,[   ]是可选项规定空格为间隔符是可选项规定空格为间隔符Ø元件名是由元件名称首字母、下划线和元器件别名构元件名是由元件名称首字母、下划线和元器件别名构成Ø别名可以是元器件序列名或其他标识符;别名可以是元器件序列名或其他标识符;Ø元件值为元件值为PSpice规定的数值和物理单位组成规定的数值和物理单位组成 黑大电子工程学院I_I1      NODE1 0  SIN 0 5 15.9155 0 0 0 L_L1    NODE1 NODE2  0.1H R_R1    0 NODE2  1  C_C1    0 NODE2  1  在概述的在概述的RLC电路中电路中:电阻电阻R1的节点为的节点为NODE2 , 0,阻值为,阻值为1;;电感电感L1的节点为的节点为NODE1,,NODE2,电感的值为电感的值为0.1H;电容电容C1的节点为的节点为NODE2,0,电容的值为,电容的值为1F。

它们的描述语句分别为:它们的描述语句分别为: 黑大电子工程学院        PSpice将电源分为两大类:独立源和受控源独立将电源分为两大类:独立源和受控源独立源描述语句的格式为:源描述语句的格式为:<电源名称电源名称>N+ N-[DC<直流值直流值>][AC<<幅值幅值> <相位相位>>] ++[<瞬时值瞬时值>][模型名和参数模型名和参数]其中:其中:ØN+为电压正节点,为电压正节点,N-为电压负节点;为电压负节点;ØN+电位必须高于电位必须高于N-,正电流从,正电流从N+流向流向N-;;Ø语句中语句中DC、、AC和瞬态值的默认值为和瞬态值的默认值为0Ø在直流分析时,要设置在直流分析时,要设置DC值;值;Ø在交流分析时,要设置在交流分析时,要设置AC值,其相位值如省略则为值,其相位值如省略则为0,在进行时域分析时,可以设置随时间变化的电源,,在进行时域分析时,可以设置随时间变化的电源,如脉冲源、指数电源、正弦波等如脉冲源、指数电源、正弦波等 黑大电子工程学院主题主题        在在PSpice中定义了中定义了4种受控源其描述语句的基种受控源其描述语句的基本格式为:本格式为:         <源名称源名称>N+ N- NC+ NC <增益值增益值>其中:其中:ØNC+和和NC- 是控制电压;是控制电压;ØN+和和N-是受控源的输出节点;是受控源的输出节点;Ø增益值为电压、电流增益或者是转移阻抗、转移增益值为电压、电流增益或者是转移阻抗、转移导纳。

导纳 黑大电子工程学院§ 5.1.3 PSpice程序中的数字程序中的数字返回返回        PSpice中的数值表示采用科学计数法,对于元件中的数值表示采用科学计数法,对于元件所取数值有如下两种规定:所取数值有如下两种规定:Ø用整数、浮点数和指数方式表示表示指数时,底用整数、浮点数和指数方式表示表示指数时,底数数10用字母用字母E替代例如:替代例如:-5,3,0.12,3.25,1E-3,2.4E+4Ø用比例因子表示例如:用比例因子表示例如:1.15E+6. 1.15M和和0.00115G表示相同的数值表示相同的数值1500000        为了方便使用,为了方便使用,PSpice规定了用特殊符号表示不规定了用特殊符号表示不同数量级的比例因子,如表同数量级的比例因子,如表5-1所示 黑大电子工程学院主题主题附表附表2.1.2  比例因子及其表示的数值比例因子及其表示的数值比例因子比例因子 表示数值表示数值 比例因子比例因子 表示数值表示数值 比例因子比例因子 表示数值表示数值F10-15MIL25.4*10-6K103P10-12M10-3MEG106N10-9G109U10-6T1012比例因子可用大写也可用小写,含义是一样的。

比例因子可用大写也可用小写,含义是一样的 黑大电子工程学院§ 5.1.4 PSpice程序中的单位程序中的单位返回返回        PSpice中采用的是实用工程单位制,如电压用伏中采用的是实用工程单位制,如电压用伏V、电流用安培、电流用安培A、电阻用欧姆、电阻用欧姆Ω等表示其规定与等表示其规定与电学中的电参量单位一致,如表电学中的电参量单位一致,如表5-2所示所示表表5-2 缺省的物理单位缺省的物理单位物理量物理量单单   位位物理量物理量单单   位位物理量物理量单单   位位电阻电阻欧姆欧姆电压电压伏特伏特频率频率赫兹赫兹电感电感亨利亨利电流电流安培安培角度角度弧度弧度电容电容法拉法拉 黑大电子工程学院        程序会根据具体对象的模型自动确定其单位程序会根据具体对象的模型自动确定其单位用户在输入数据时,代表单位的字母可以省去例用户在输入数据时,代表单位的字母可以省去例如给电压源赋值时,键入如给电压源赋值时,键入12和和12V都是可以的用都是可以的用希腊字母描述的物理量单位采用变形描述方式,电希腊字母描述的物理量单位采用变形描述方式,电阻的单位欧姆阻的单位欧姆Ω缺省表示。

如缺省表示如5 Ω ,直接写作,直接写作5::12k Ω 写作写作12k等在输入电路描述中,对物理量单等在输入电路描述中,对物理量单位中字母大小均可位中字母大小均可主题主题 黑大电子工程学院§ 5.2 元件描述语句元件描述语句目录目录目录目录         PSpice结合元器件的物理结合元器件的物理属性,将元器件分成电阻型、电属性,将元器件分成电阻型、电容型、电感型、互感型、传输线容型、电感型、互感型、传输线型和开关型,方便用户对元器件型和开关型,方便用户对元器件分类描述:分类描述: 黑大电子工程学院返回返回§ 5.2.1 节点节点Ø每个元器件必须连接右两个或两个以上节点之间,每个元器件必须连接右两个或两个以上节点之间,即要在网表文件中至少出现两次;即要在网表文件中至少出现两次;Ø在描述语句中元件名后紧跟连接节点序号,一般按在描述语句中元件名后紧跟连接节点序号,一般按电流流入元件方排列节点顺序;电流流入元件方排列节点顺序;Ø节点编号可以用非顺序排列的数字,也可以用英文节点编号可以用非顺序排列的数字,也可以用英文字母或用两者混合编号;字母或用两者混合编号;Ø节点序号可以不连续其长度最长可达节点序号可以不连续。

其长度最长可达131个字节,个字节,一般限制在一般限制在8个字节以内.零节点指定为接地节点个字节以内.零节点指定为接地节点节点规则:节点规则: 黑大电子工程学院Ø电路分析过程中,电压源被当作短路,电流源被当电路分析过程中,电压源被当作短路,电流源被当成开路,半导体元件都可以被当成直流路径的一部成开路,半导体元件都可以被当成直流路径的一部分;分;ØPSPice要求每一节点必须有到地的直流通路,否则要求每一节点必须有到地的直流通路,否则便会报错有两种情况均会引起此种悬浮节点:便会报错有两种情况均会引起此种悬浮节点:Ø节点连接只连接一个元件;节点连接只连接一个元件;Ø电容对地起了隔直作用电容对地起了隔直作用Ø对于第一种情况处理悬浮节点的方法只要检查并正对于第一种情况处理悬浮节点的方法只要检查并正确连接器件就可以解决:确连接器件就可以解决:Ø对第二种情况可以在该悬浮点对地并联一个数百兆对第二种情况可以在该悬浮点对地并联一个数百兆欧的大电阻欧的大电阻 黑大电子工程学院主题主题Ø电感线圈是不含直流电阻的理想电感,所以当电电感线圈是不含直流电阻的理想电感,所以当电感线圈与电压源并联时将由现节点短路。

处理节感线圈与电压源并联时将由现节点短路处理节点短路的方法是在电感支路中串联接入一个任意点短路的方法是在电感支路中串联接入一个任意阻值的电阻阻值的电阻 黑大电子工程学院§ 5.2.2 电阻元件电阻元件         Pspice程序定义了多种电阻类型,普通电阻和半导程序定义了多种电阻类型,普通电阻和半导体电阻,另外还有可变电阻其电阻的符号如下图所示:体电阻,另外还有可变电阻其电阻的符号如下图所示:1、普通电阻、普通电阻        在在PSpice绘图中电阻元件名字的第一个字母必须绘图中电阻元件名字的第一个字母必须是是“R”电阻的语句格式为:电阻的语句格式为:          R N+ N- RNAME VALUE其中:其中:VALUE是电阻值;是电阻值;RNAME是电阻模型名;是电阻模型名;电阻模型由电阻模型由.MODEL语句给出;语句给出;R1kR1k返回返回 黑大电子工程学院Ø如果如果RNAME缺省,缺省,VALUE电阻值可正可负,但不电阻值可正可负,但不能为零;能为零;Ø如果如果RNAME给出,则电阻值与温度的关系式为:给出,则电阻值与温度的关系式为:Ø        RES=VALUE*R*[1+TC1*(T-T0)+TC2*(T-T0)2]Ø式中式中:ØR为电阻倍数,默认值为为电阻倍数,默认值为1;;ØTC1为线性温度系数为线性温度系数;ØTC2为二次温度系数,默认值为为二次温度系数,默认值为0;ØT是工作温度是工作温度;T0是环境温度,默认值为是环境温度,默认值为27℃。

参数参数值在值在MODEL语句中给出语句中给出 黑大电子工程学院例例1::10k普通电阻的普通电阻的Spice描述语句描述语句        R_R1 1 2 10K例例2:电阻值为:电阻值为2MΩ,电阻模型名为电阻模型名为ARES的电阻,模的电阻,模型参数为型参数为R=1,,TC1=0.02,,TC2=0.005的普通电阻的普通电阻的的Spice描述语句描述语句        R_R2 1 2 ARES 2MEG        .MODEL ARES RES(R=1 TC1=0.02             ++TC2=0.005)::MODEL语句中给出参数值语句中给出参数值例例3:电阻值为:电阻值为5k Ω ,电阻模型名为,电阻模型名为BRES,模型参数,模型参数为为R=1,,TC1=2.5的普通电阻的的普通电阻的Spice描述语句描述语句        R_RINPUT 1 2 BRES 5K        .MODEL BRES RES (R=1 TC1=2.5): MODEL语语句中给出参数值句中给出参数值 黑大电子工程学院2、半导体电阻、半导体电阻        半导体电阻在扩散电阻几何描述和信息处理方面扩半导体电阻在扩散电阻几何描述和信息处理方面扩展了普通电阻的功能。

半导体电阻的描述语句格式为展了普通电阻的功能半导体电阻的描述语句格式为:     R N+ N- Ø如果指定了如果指定了rvalue值,这一语句与普通电阻语句值,这一语句与普通电阻语句相同相同;Ø半导体电阻描述语句的模型与前面提到的一样,半导体电阻描述语句的模型与前面提到的一样,模型类型名为模型类型名为Rname; 黑大电子工程学院       半导体电阻的阻值计算与扩散的长度半导体电阻的阻值计算与扩散的长度L,宽度宽度w和模和模型参数相关,由下式给出:型参数相关,由下式给出:        rvalue=RSH*[(L-NARROW)/(W-NARROW)]其中其中:ØRSH为薄膜电阻系数;为薄膜电阻系数;ØW为电阻的宽度,扩散电阻为电阻的宽度,扩散电阻的宽度要等于最小的设计尺的宽度要等于最小的设计尺寸,默认值为寸,默认值为10-6;ØL为电阻的长度;为电阻的长度;ØNARROW为由于刻蚀所产生为由于刻蚀所产生的隘路lwNARROW 黑大电子工程学院       半导体电阻的温度特性与普通电阻相同,其参数半导体电阻的温度特性与普通电阻相同,其参数在在.MODEL语句中给出。

电阻值与温度的关系式为语句中给出电阻值与温度的关系式为:      RES=rvalue *R*[1+TC1* (T-T0)+TC2*(T-T0)2]式中:式中:R为电阻倍数,默认值为为电阻倍数,默认值为1;;TC1为线性温度系数;为线性温度系数;TC2为二次温度系数,默认值为为二次温度系数,默认值为0;T是工作温度是工作温度;T0是环境温度,默认值为是环境温度,默认值为27℃ 黑大电子工程学院主题主题例例4:求电阻模型名为:求电阻模型名为RMOD,电阻类型为电阻类型为R,长度长度l=50um,宽度宽度w=5um, RSH=1OOΩ/m, NARROW=0.25um的半导体电阻的的半导体电阻的rvalue值该半导体电阻的描述语句如下:导体电阻的描述语句如下:      R_R1 1 2 RMOD  L=50U  W==5U     .MODEL RMOD R RSH=100 NARROW=0.25U    根据公式根据公式:     rvalue=RSH*[(L-NARROW)/(W-NARROW)]得得出出rvalue==1047Ω 黑大电子工程学院返回返回§ 5.2.3 电容元件电容元件        PSpice程序提供了多种电容模型,包括普通电容、程序提供了多种电容模型,包括普通电容、半导体电容和可变电容。

其电容的符号如下图所示电半导体电容和可变电容其电容的符号如下图所示电容的元件描述语句与电阻十分相似容的元件描述语句与电阻十分相似C1nC1n1、普通电容、普通电容       在在PSpice绘图中电容名字的第一个字母必须是绘图中电容名字的第一个字母必须是“C”电容的语句格式为:电容的语句格式为:        C N+ N- CNAME VALUE IC=V0其中:其中: VALUE是电容常数值;是电容常数值;IC定义了电容的初始电压值;定义了电容的初始电压值;CNAME是电容模型名是电容模型名; 黑大电子工程学院Ø如果如果CNAME省略,省略,VALUE可正可负,但不能为零可正可负,但不能为零Ø如果如果CNAME给出,电容值与电压、温度的关系式为:给出,电容值与电压、温度的关系式为:Ø      CAP=VALUE*C*(1+v*VC1+v2VC2)*[1+TC1Ø                ++(T-T0)+TC2(T-T0)2]Ø式中:式中:ØC为电容器倍数,默认值为为电容器倍数,默认值为1;Øv是初始电压值是初始电压值;VC1为线性电压系数为线性电压系数;ØVC2为二次电压系数;为二次电压系数;ØTC1为线性温度系数;为线性温度系数;ØTC2为二次温度系数,默认值都为零为二次温度系数,默认值都为零;ØT是工作温度是工作温度;ØT0为环境温度,默认值为为环境温度,默认值为27 ;Ø参数值在参数值在MODEL语句中给出。

语句中给出 黑大电子工程学院例例1:电容值是:电容值是1OpF的普通电容的描述语句的普通电容的描述语句        C_Cl NODE1 NODE2 10U例例2:电容模型名为:电容模型名为ACAP,电容常数值电容常数值20nf,端电压初始端电压初始值值=1.5V, Model的参数值为的参数值为VC1=0.01, VC2=0.002, TC1=0.02, TC2=0.005的电容的描述语句的电容的描述语句        C_C2 NODE1 NODE2 ACAP 20nF IC=1.5V        .MODEL ACAP  CAP (C=1 VC1=0.01 VC2=0.002 ++TC1=0.02 TC2=0.005) 黑大电子工程学院2、半导体电容、半导体电容        PSpice给出了半导体电容的描述语句,半导体电给出了半导体电容的描述语句,半导体电容语句在平面扩散区域几何描述和信息处理方面扩展容语句在平面扩散区域几何描述和信息处理方面扩展了普通电容的功能半导体电容的语句格式为了普通电容的功能半导体电容的语句格式为:        C N+ N-              ++  Ø如果指定了如果指定了cvalue值值,这一语句与普通电容语句相同,这一语句与普通电容语句相同,除了初始值除了初始值IC外,后面的信息都无效。

外,后面的信息都无效Ø如果没有指定如果没有指定cvalue值,则必须给出半导体电容的值,则必须给出半导体电容的长度长度L和模型名和模型名Mname;;Ø宽度宽度w值如果没有给出,模型自动使用默认值值如果没有给出,模型自动使用默认值Ø半导体电容描述语句的模型与前面提到的一样,模半导体电容描述语句的模型与前面提到的一样,模型类型名为型类型名为C 黑大电子工程学院主题主题       半导体电容的计算与扩散的长度半导体电容的计算与扩散的长度L,宽度宽度W和模型和模型参数有关,其关系由下式给出:参数有关,其关系由下式给出:        cvalue =CJ* (L-NARROW)(W-NARROW)++                    ++ 2CJSW(L+W-2*NARROW)其中其中:ØCJ是结底部的电容;是结底部的电容;ØCJSW是结侧面电容;是结侧面电容;ØW为电容的宽度,半导体电容的宽度要等于最小为电容的宽度,半导体电容的宽度要等于最小的设计尺寸,默认值为的设计尺寸,默认值为10-6;;ØL为电容的长度为电容的长度ØNARROW为由于刻蚀所产生的隘路为由于刻蚀所产生的隘路 黑大电子工程学院§ 5.2.4 电感元件电感元件返回返回        PSpice给出了电感元件的描述语言,给出了电感元件的描述语言,Spice语言可语言可以描述线性电感与非线性电感元件。

其关键字为以描述线性电感与非线性电感元件其关键字为L,电电感的符号如下图所示:感的符号如下图所示:L10uH电感的符号是电感的符号是L,电感器名字的第一个字母必须是电感器名字的第一个字母必须是L,电电感的语句格式为:感的语句格式为:        L N+ N- LNAME VALUE  IC=I0其中:其中:LNAME是电感的模型名;是电感的模型名;IC定义电感的初始电流值;定义电感的初始电流值;VALUE是电感常数值:是电感常数值: 黑大电子工程学院如果如果LNAME省略,省略,VALUE可正可负,但不能为零;可正可负,但不能为零;如果如果LNAME给出,电感值与电流、温度的关系式为给出,电感值与电流、温度的关系式为      IND=VALUE*L*(1+IL1*I++IL2*I2)(1+              ++ TC1(T-T0)+TC2(T-T0)2)式中:式中:L为电感器倍数,默认值为为电感器倍数,默认值为1;;IL1为线性电流系数为线性电流系数; IL2为二次电流系数为二次电流系数; TC1为线性温度系数为线性温度系数;TC2为二次温度系数为二次温度系数; 默认值均为零。

默认值均为零T是工作温度;是工作温度;T0为环境温度为环境温度 黑大电子工程学院例例1:电感常数值为:电感常数值为10mH的线性电感的描述语句的线性电感的描述语句    L_Ll NODE1 NODE2 1OMH例例2:电感常数值为:电感常数值为5mH,电感模型名电感模型名LMOD的线性电的线性电感的描述语句感的描述语句    L_L2 NODE1 NODE2 LMOD 5MH例例3:电感常数值为:电感常数值为2uH,电感模型名为电感模型名为LMOD的线性的线性电感的描述语句,电感电流初始值为电感的描述语句,电感电流初始值为0.5A,类型名类型名IND,电感模型的参数为电感模型的参数为IL1=O.1 IL2=0.002 TC1=0.02 TC2=0.005     L_L3 NODE1 NODE2 LMOD 2UH  IC=0.5A     .MODEL LMODIND(L=1 IL1=0.1 IL2=0.002    ++TC1=0.02 TC2=0.005)  黑大电子工程学院主题主题2、非线性电感、非线性电感Spice语句不仅可以用来描述线性电感,也可以描述语句不仅可以用来描述线性电感,也可以描述非线性电感,用非线性多项式描述电感电流非线性电感,用非线性多项式描述电感电流iL。

非非线性电感的语句格式为:线性电感的语句格式为:        Lnane N+ N- POLY  电感电感Lname是非线性的由是非线性的由POLY字符说明字符说明L0,L1,…是是iL的系数非线性电感至少给出非线性电感至少给出L0与与L1的值非线性电感的计的值非线性电感的计算公式如下:算公式如下:      Ivalue=L0+ L1*iL+L2*iL2+...例例4电感的电流电感的电流iL的系数分别为的系数分别为0,5m, 1m的非线性电的非线性电感的描述语句感的描述语句        L_LPOLY NODE1 NODE2 POLY 0 5M 1M 黑大电子工程学院§ 5.2.5 互感元件互感元件返回返回        互感也叫变压器芯互感的符号是互感也叫变压器芯互感的符号是K,互感包,互感包含两个或两个以上的电感其符号如下图所示:含两个或两个以上的电感其符号如下图所示:1、线性互感、线性互感:线性互感的语句格式为线性互感的语句格式为:  K L<1st namea L<2nd name>  黑大电子工程学院例例1:如图:如图5-6所示的单向互感的描述语句,初级电感所示的单向互感的描述语句,初级电感L1与次级电感与次级电感L2电感常数的值都是电感常数的值都是0.5mH,互感系数互感系数k=0.9999。

          Ll NP+ NP- 0.5mH          L2 NS+ NS- 0.5mH          KM LI L2 0.9999L1L2NS+NS-NP+NP-主题主题 黑大电子工程学院§ 5.2.6 传输线传输线返回返回补充资料一:传输线概念:补充资料一:传输线概念:((1〕理想传输在一般的电路分析中,所涉及的电路〕理想传输在一般的电路分析中,所涉及的电路系统都是集总参数的,即集总参数系统各点之间系统都是集总参数的,即集总参数系统各点之间的信号是瞬间传递的的信号是瞬间传递的, 并且,这种瞬间传递对信号本并且,这种瞬间传递对信号本身没有影响集总参数系统是一种理想化的传输身没有影响集总参数系统是一种理想化的传输 黑大电子工程学院((2〕实际传输:集总参数系统是实际情况的一种理〕实际传输:集总参数系统是实际情况的一种理想化近似实际的情况是各种参数分布于电路所在空想化近似实际的情况是各种参数分布于电路所在空间的各处,包括电路元件之间的信号连线上当这种间的各处,包括电路元件之间的信号连线上当这种分散性造成的信号延迟时间与信号本身的变化时间相分散性造成的信号延迟时间与信号本身的变化时间相比已不能忽略的时侯,就不能再用理想化的模型来描比已不能忽略的时侯,就不能再用理想化的模型来描述电路系统。

这时,信号是以电磁波的速度在信号通述电路系统这时,信号是以电磁波的速度在信号通道上传输,信号通道道上传输,信号通道(或者说是信号的连线或者说是信号的连线)是带有电是带有电阻、电容、电感、电导的复杂网络,是一个典型的分阻、电容、电感、电导的复杂网络,是一个典型的分布参数系统布参数系统 黑大电子工程学院((3〕传输模型的建立:模型化传输考虑一个设计是否〕传输模型的建立:模型化传输考虑一个设计是否是高速的可以通过线传输延时与信号的上升时间的比是高速的可以通过线传输延时与信号的上升时间的比值来确定如果信号的上升时间比线的传播延时时间值来确定如果信号的上升时间比线的传播延时时间要快,则该设计可被考虑为高速的;如果一个设计被要快,则该设计可被考虑为高速的;如果一个设计被称为高速设计,那么相应的设计规则就必须遵守称为高速设计,那么相应的设计规则就必须遵守        衡量一个信号在某定长信号线上传输时是否应用衡量一个信号在某定长信号线上传输时是否应用传输线理论来解释的条件是:传输线理论来解释的条件是:Trf 〈〈  4Td  ((Trf:驱动:驱动信号的上升信号的上升/下降时间;下降时间;Td:信号在信号连线上的传输:信号在信号连线上的传输时间)。

时间)       所以在电路分析中,对于必须考虑信号传输的连接所以在电路分析中,对于必须考虑信号传输的连接线,我们称之谓传输线由于传输线的一个基本特征线,我们称之谓传输线由于传输线的一个基本特征是信号在其上的传输需要时间,因而人们也常常将传是信号在其上的传输需要时间,因而人们也常常将传输线称之为延迟线,特别强调传输线上信号传输的时输线称之为延迟线,特别强调传输线上信号传输的时间延迟性间延迟性 黑大电子工程学院补充资料二:理想传输线模型:补充资料二:理想传输线模型:理想传输模型理想传输模型ABSignal-INSignal-OUT 黑大电子工程学院主题主题传输线的描述格式传输线的描述格式T<名称名称>< A端负节点端负节点> < B端负节点端负节点> +ZO=<特征阻抗值特征阻抗值>[TD=<延迟时间延迟时间> F= <频率值频率值> NL<波长值波长值>]         建立上述理想传输线模型后,传输属性可以使用建立上述理想传输线模型后,传输属性可以使用特征阻抗值〔特征阻抗值〔ZO)、延迟时间〔)、延迟时间〔TD)、频率值〔)、频率值〔F〕〕或波长值〔或波长值〔NL〕进行描述。

〕进行描述         传输线模型的处理是实现各种集成电路设计的关传输线模型的处理是实现各种集成电路设计的关键技术之一,手段不当,会产生不良的后果,甚至系键技术之一,手段不当,会产生不良的后果,甚至系统崩溃如:使用统崩溃如:使用VHDL设计数字电路,传输线可能设计数字电路,传输线可能自动生成一个寄存器〔延迟设置不当)自动生成一个寄存器〔延迟设置不当) 黑大电子工程学院§ 5.2.7 电压与电流控制开关电压与电流控制开关(1) 电压控制开关描述格式电压控制开关描述格式(2) 电流控制开关描述格式电流控制开关描述格式         PSpice软件中有两种模拟开关:电压控制开关软件中有两种模拟开关:电压控制开关和电流控制开关当开关接通时被控端点间电阻为和电流控制开关当开关接通时被控端点间电阻为RON;断开时被控端点间电阻为;断开时被控端点间电阻为ROFF返回返回 黑大电子工程学院(1) 电压控制开关描述格式:电压控制开关描述格式:S<名称名称> <正节点正节点>  < 负节点负节点> <正控制节点正控制节点>+ < 负控制节点负控制节点>  <模型名模型名>例:例:S12  1  2  3  4  SMOD.MODEL  SMOD  VSWITCH (RON=1 +ROFF=1E+9 VON=0.9 VOFF=0.1)电压控制开关模型参数可以用电压控制开关模型参数可以用.MODEL命令设置。

命令设置VSWITCH为电压控制开关类型的关键字为电压控制开关类型的关键字 黑大电子工程学院电压控制开关的模型参数电压控制开关的模型参数参数名参数名意义意义单位单位隐含值隐含值VON闭合时控制电压闭合时控制电压V1.0VOFF断开时控制电压断开时控制电压V0RON闭合时电阻闭合时电阻ΩΩ1.0ROFF断开时控制电阻断开时控制电阻ΩΩ1E+6 黑大电子工程学院(2) 电流控制开关电流控制开关W<名称名称> <正节点正节点>  < 负节点负节点> <正控制节点正控制节点>< 负控制节点负控制节点> +<控制电流流过的电压源名称控制电流流过的电压源名称> <模型名模型名>例:例:W12  1  2  3  4  SMOD.MODEL  SMOD  ISWITCH (RON=0.001 +ROFF=1E+6  ION=1  IOFF=0)电流控制开关模型参数可以用电流控制开关模型参数可以用.MODEL命令设置命令设置ISWITCH为电流控制开关类型的关键字为电流控制开关类型的关键字 黑大电子工程学院本讲结束本讲结束电流控制开关的模型参数电流控制开关的模型参数参数名参数名意义意义单位单位隐含值隐含值ION闭合时控制电流闭合时控制电流A1E-3IOFF断开时控制电流断开时控制电流A0RON闭合时电阻闭合时电阻ΩΩ1.0ROFF断开时控制电阻断开时控制电阻ΩΩ1E+6 黑大电子工程学院§ 5.3  器件描述语句器件描述语句目录目录目目录录Pspice 程序中提供了半导体二极管、双极型三极管和程序中提供了半导体二极管、双极型三极管和MOS管等常用器件。

管等常用器件 黑大电子工程学院§ 5.3.1  半导体二极管半导体二极管返回返回Pspice 程序中的二极管模型适用于程序中的二极管模型适用于PN结和肖特基结,结和肖特基结,也可以模拟稳压管特性,包括二极管的正向特性和也可以模拟稳压管特性,包括二极管的正向特性和反向击穿特性半导体二极管的关键字是反向击穿特性半导体二极管的关键字是D.D N+ N- DNAME[((area〕〕value]电流从阳极电流从阳极N+流向阴极流向阴极 N-,, DNAME为半导体二极为半导体二极管模型名二极管模型的类型名用管模型名二极管模型的类型名用D表示Area的值的值表示二极管的截面尺寸每个器件描述语句后面必表示二极管的截面尺寸每个器件描述语句后面必须跟随须跟随MODEL语句或语句或.LIB库的路径语句,以给出器库的路径语句,以给出器件的模型参数件的模型参数  黑大电子工程学院半导体二极管的模型参数半导体二极管的模型参数参数名参数名意义意义单位单位隐含值隐含值IS饱和电流饱和电流A10-14RS寄生串联电阻寄生串联电阻ΩΩ0N发射系数发射系数/ /1TT渡越时间渡越时间s s0CJO零偏压零偏压PN结电容结电容F F0VJPN结自建电势结自建电势V V1MPN结梯度因子结梯度因子/ /0.5EG禁带宽度禁带宽度eVeV1.11XTI饱和电流温度系数饱和电流温度系数/ /3 黑大电子工程学院续续参数名参数名意义意义单位单位隐含值隐含值PC正偏耗尽层电容系数正偏耗尽层电容系数/0.5BV反向击穿电压反向击穿电压V V∞IBV反向击穿电流反向击穿电流A A10-10KF闪烁噪声系数闪烁噪声系数/ /0AF闪烁噪声指数闪烁噪声指数/ /1 黑大电子工程学院例例  某二极管的截面尺寸为某二极管的截面尺寸为1.5,模型名为,模型名为SWITCH,, 模型的饱和电流为模型的饱和电流为10E-14A,寄生串联电阻为寄生串联电阻为16 Ω,渡渡越时间为越时间为12ns,零偏压,零偏压PN结电容为结电容为2pF,反向击穿电反向击穿电压与反向击穿电流分别为压与反向击穿电流分别为100V和和10-14A.写出该二极写出该二极管的器件描述语句。

管的器件描述语句D5 NODE1 NODE2 SWITCH 1.5.MODEL SWITCH D (IS=100E-15 RS=16 CJO=2PF TT=12NS BV=100 IBV=100E-15) 黑大电子工程学院返回返回§ 5.3.2  双极型晶体管双极型晶体管在在Pspice程序中有两种类型的双极型晶体管〔即三极程序中有两种类型的双极型晶体管〔即三极管),管),PNP型和型和NPN型双极型晶体管的关键字是型双极型晶体管的关键字是QQ NC NB NE NS QNAME[ value]NC,NB,NE,NS分别代表晶体管的集电极、基极、发分别代表晶体管的集电极、基极、发射极和衬底的节点,衬底可以不选择,默认为接地射极和衬底的节点,衬底可以不选择,默认为接地QNAME为双极型晶体管的模型名双极型晶体管模为双极型晶体管的模型名双极型晶体管模型的类型名为型的类型名为PNP或者或者NPN的值表示晶体的值表示晶体管的截面尺寸管的截面尺寸 黑大电子工程学院双极型晶体管的双极型晶体管的模型参数模型参数参数名参数名意义意义单位单位隐含值隐含值IS饱和电流饱和电流A10-14EG禁带宽度禁带宽度eVeV1.11XTI((PT)) IS的温度效应指数的温度效应指数3BF正向电流放大系数正向电流放大系数100NF正向电流发射系数正向电流发射系数1VAF(VB)正向欧拉电压正向欧拉电压V VIKF(IK)正向节点电流正向节点电流A AISE(C2)B-E漏饱和电流漏饱和电流1.5NEB-E漏发射系漏发射系数数1 黑大电子工程学院续续参数名参数名意义意义单位单位隐含隐含值值BR反向电流放大系数反向电流放大系数1NR反向电流发射系数反向电流发射系数1VAR((VB)) 反向欧拉电压反向欧拉电压V VIKR反向节点电流反向节点电流A AISC(C4)B-C漏饱和电流漏饱和电流A A0NCB-C漏发射系数漏发射系数2.0RB零偏压基极电阻零偏压基极电阻ΩΩ0IRB基极电阻降至基极电阻降至RBM/2时的电流时的电流A ARBM最小基极电阻最小基极电阻ΩΩRB 黑大电子工程学院续续参数名参数名意义意义单位单位隐含隐含值值RE发射区串联电阻发射区串联电阻ΩΩ0RC集电极电阻集电极电阻ΩΩ0CJE零偏发射结零偏发射结PN结电容结电容F F0VJE(PE)发射结内建电势发射结内建电势V V0.75MJE(ME)发射结梯度因子发射结梯度因子 0.33CJC零偏集电结零偏集电结PN结电容结电容F FVJC(PC)集电结内建电势集电结内建电势V V0.75MJC(MC)集电结梯度因子集电结梯度因子0.33XCJCCbc接至内部接至内部Rb的部分的部分1 黑大电子工程学院主题主题续续参数名参数名意义意义单位单位隐含隐含值值CJS(CCS)零偏衬底结零偏衬底结PN结电容结电容F F0VIS(PS)集电极电阻集电极电阻ΩΩ0CJE零偏发射结零偏发射结PN结电容结电容F F0VJE(PE)发射结内建电势发射结内建电势V V0.75MJS(MS)衬底梯衬底梯度因子度因子 0FC正偏势垒电容系数正偏势垒电容系数0.5TF正向渡越时间正向渡越时间nsns0XTFTF随偏量变化的系数随偏量变化的系数0VTFTF随随VBC变化的电压参数变化的电压参数V V 黑大电子工程学院续续参数名参数名意义意义单位单位隐含隐含值值ITF影响影响TF的大电流参数的大电流参数A A0TR反向渡越时间反向渡越时间nsns0XTBBF和和BR的温度系数的温度系数0 黑大电子工程学院主题主题结型场效应管〔结型场效应管〔JFET〕的器件模型考虑了场效应管〕的器件模型考虑了场效应管的直流特性、小信号特性、温度特性和噪声影响等的直流特性、小信号特性、温度特性和噪声影响等因素,有许多参数来描述。

同双极型晶体管类似,因素,有许多参数来描述同双极型晶体管类似, 结型场效应管也有结型场效应管也有N沟道和沟道和P沟道两种类型结型场沟道两种类型结型场效应管的关键字是效应管的关键字是J结型场效应管的描述语句格式:结型场效应管的描述语句格式:J ND NG NS JNAME[ value]ND NG NS 分别是漏极、栅极、源极端子号,分别是漏极、栅极、源极端子号,JNAME为结型场效应管的模型名结型场效应管模为结型场效应管的模型名结型场效应管模型的类型名位型的类型名位PJF或者或者NJF的值表示结型场的值表示结型场效应管的截面尺寸效应管的截面尺寸 § 5.3.3  结型场效应管结型场效应管 黑大电子工程学院结型场效应管的结型场效应管的模型参数模型参数参数名参数名意义意义单位单位隐含值隐含值VTO夹断电压夹断电压V-2BETA跨导系数跨导系数A/VA/V2 210-3LAMBDA沟道长度调制系数沟道长度调制系数1/V1/V0RD漏区串联电阻漏区串联电阻ΩΩ0RS源区串联电阻源区串联电阻ΩΩ0CGD零偏栅零偏栅-漏漏PN结电容结电容F F0CGS零偏栅零偏栅-源源PN结电容结电容F F0PC正偏耗尽层电容系数正偏耗尽层电容系数/ /0.5PB栅栅PN结内建电势结内建电势V V1 黑大电子工程学院续续参数名参数名意义意义单位单位隐含值隐含值IS栅栅PN结饱和电流结饱和电流A10-14KF1/f噪声系数噪声系数/ /0AF1/f噪声指数噪声指数/ /1VTOTCVTO温度系数温度系数V/CV/C0BETATCEBETA温度系数温度系数%/C%/C0参数参数VTO,BETA,LAMBDA,IS决定了结型场效决定了结型场效应管的直流特性,而其交流特性受所有参数影应管的直流特性,而其交流特性受所有参数影响。

响 黑大电子工程学院§ 5.3.4  金属氧化物半导体场效应管金属氧化物半导体场效应管返回返回金属氧化物半导体场效应管〔金属氧化物半导体场效应管〔MOSFET〕的模型分为三级或〕的模型分为三级或四级,各级模型的描述参数也有区别在设计时要注意是哪一四级,各级模型的描述参数也有区别在设计时要注意是哪一级的模型,并选用相应的参数根据导电性质,金属氧化物半级的模型,并选用相应的参数根据导电性质,金属氧化物半导体场效应管可分为导体场效应管可分为NMOS和PMOS两种金属氧化物半导和PMOS两种金属氧化物半导体场效应管的关键字是M体场效应管的关键字是M描述语句的格式:描述语句的格式:M<name> ND NG NS <NB> MNAMEM<name> ND NG NS <NB> MNAME[L=<value>][w=<value>][L=<value>][w=<value>]+[AD=<value>][AS=<value>][P+[AD=<value>][AS=<value>][PD=<value>][NRD=<value>]D=<value>][NRD=<value>]+[NRS=<value>][NRG=<value>]+[NRS=<value>][NRG=<value>][NRB=<value>][NRB=<value>]ND、NG、NS、NB分别是漏极、栅极、源极和衬底;ND、NG、NS、NB分别是漏极、栅极、源极和衬底;MNAME是是MOS场效应管的模型名,类型名为场效应管的模型名,类型名为NMOS或者或者PMOS。

 L为沟底长度,为沟底长度,W为沟道宽度为沟道宽度  AD、、AS为漏极、源极、栅极和衬底的有效系数为漏极、源极、栅极和衬底的有效系数 黑大电子工程学院主题主题MOS管的管的模型参数模型参数参数名参数名模型参数模型参数单位单位隐含值隐含值LEVEL模型级别(模型级别(1、、2、、3、、4))1L沟道长度沟道长度m mW沟道宽度沟道宽度m mLD(源源-漏区漏区)横向扩散长度横向扩散长度m m0WD(源源-漏区漏区)横向扩散宽度横向扩散宽度m m0VTO零偏阈值电压零偏阈值电压V V0KP跨导系数跨导系数A/V2A/V22E-5GAMMA体效应系数体效应系数PHI表面电势表面电势V V0.6 黑大电子工程学院续续参数名参数名模型参数模型参数单位单位隐含值隐含值LAMBDA沟道长度调制系数沟道长度调制系数1/V0RD漏极串联电阻漏极串联电阻0RS源极串联电阻源极串联电阻RG栅极串联电阻栅极串联电阻RB衬底串联电阻衬底串联电阻RDS漏漏-源极旁路电阻源极旁路电阻RSH漏漏-源区薄层电阻源区薄层电阻IS衬底衬底PN结饱和电流结饱和电流JS衬底衬底PN结饱和电流密度结饱和电流密度A/mA/m 黑大电子工程学院续续参数名参数名模型参数模型参数单位单位隐含隐含值值PB衬底衬底PN结底面自建电势结底面自建电势V0.8CBD零偏压衬底零偏压衬底-漏极漏极PN结电容结电容F FCBS零偏压衬底零偏压衬底-源极源极PN结电容结电容F FCJ衬底衬底PN结底面零偏压下单位结底面零偏压下单位面积电容面积电容F/mF/m2 2CJSW衬底衬底PN结侧壁零偏压下单位结侧壁零偏压下单位长度电容长度电容F/mF/m2 2MJ衬底衬底PN结底面电容梯度因子结底面电容梯度因子0.5MJSW衬底衬底PN结侧壁电容梯度因子结侧壁电容梯度因子0.33FC衬底衬底PN结正偏电容系数结正偏电容系数0.5CGSO单位宽度的栅单位宽度的栅-源覆盖电容源覆盖电容F/F/m m0 黑大电子工程学院续续参数名参数名模型参数模型参数单位单位隐含隐含值值CGDO单位宽度的栅单位宽度的栅-漏覆盖电容漏覆盖电容F/F/m m0CGBO单位宽度的栅单位宽度的栅-衬底覆盖电容衬底覆盖电容F/F/m m0NSUB衬底掺杂浓度衬底掺杂浓度1/cm1/cm2 2NSS表面态密度表面态密度1/cm1/cm2 2NFS快表面态密度快表面态密度1/cm1/cm2 2TOX氧化层厚度氧化层厚度m m0TPG栅极材料类型(栅极材料类型(+1 -1 0))+1XJ结深结深m m0UO表面迁移率表面迁移率cm2/Vscm2/Vs600 黑大电子工程学院续续参数名参数名模型参数模型参数单位单位隐含隐含值值UCRIT迁移率下降临限电场迁移率下降临限电场((LEVEL=2))F/F/m m0UEXP迁移率下降指数(迁移率下降指数(LEVEL=2))/ /0UTRA迁移率下降横向电场系数迁移率下降横向电场系数VAMX最大漂移速度最大漂移速度m/sm/s0NEFF沟道电荷系数(沟道电荷系数( LEVEL=2 ))1.0XQC沟道电荷对漏极的贡献部分沟道电荷对漏极的贡献部分0DELTA阈值电压的宽度效应系数阈值电压的宽度效应系数0THETA迁移率调制系数(迁移率调制系数( LEVEL=3 ))1/V1/V0ETA静电反馈系数(静电反馈系数( LEVEL=3))0 00 黑大电子工程学院续续参数名参数名模型参数模型参数单位单位隐含隐含值值KAPPA饱和电场系数(饱和电场系数(LEVEL=3)) 0.2KF1/f噪声系数噪声系数0AF1/f噪声系数噪声系数1 黑大电子工程学院§ 5.3.5  砷化镓金属半导体场效应管砷化镓金属半导体场效应管返回返回砷化镓半导体场效应管〔砷化镓半导体场效应管〔GaAs MESFET〕是在高速电路,比〕是在高速电路,比如微波电路中广泛使用的一种半导体器件。

由于工艺的限制,如微波电路中广泛使用的一种半导体器件由于工艺的限制,目前只有目前只有N沟道的砷化镓金属半导体场效应管砷化镓半导体沟道的砷化镓金属半导体场效应管砷化镓半导体场效应管的关键字是场效应管的关键字是B描述语句的格式:描述语句的格式:B<name> ND NG NS <name> ND NG NS BNAME[<NAME[<area>> value]]ND、NG、NS分别是漏极、栅极、源极端子;ND、NG、NS分别是漏极、栅极、源极端子;BNAME是是GaAs场效应管的模型名,场效应管模型场效应管的模型名,场效应管模型GMOD的类型名为的类型名为GASPET 的值表示截面尺寸的值表示截面尺寸   黑大电子工程学院主题主题GaAs场效应管的场效应管的模型参数模型参数参数名参数名模型参数模型参数单位单位隐含值隐含值LEVEL模型级别(模型级别(1、、2、、3))1VTO夹端电压夹端电压V V-2.5VBI栅栅PN结内建电势结内建电势V V1.0ALPHA饱和电压参数饱和电压参数1/V1/V2.0BETA跨导系数跨导系数A/V2A/V20.1LAMBDA沟道长度调制系数沟道长度调制系数1/V1/V0RG栅区串联电阻栅区串联电阻ΩΩ0RD漏区串联电阻漏区串联电阻ΩΩ0RS源区串联电阻源区串联电阻ΩΩ0 黑大电子工程学院续续参数名参数名模型参数模型参数单位单位隐含值隐含值CGD零偏栅零偏栅-漏漏PN结势垒电容结势垒电容F0CGS零偏栅零偏栅-源源PN结势垒电容结势垒电容F F0CDS漏漏-源电容源电容F F0IS栅栅PN结饱和电流结饱和电流A A0TAU传导时间传导时间s s0KF1/f噪声系数噪声系数0AF1/f噪声指数噪声指数1 黑大电子工程学院§ 5.4  电源描述语句电源描述语句目录目录目目录录 黑大电子工程学院§ 5.4.1  独立电源模型及其描述独立电源模型及其描述返回返回独立电源是指激励电路的各种直流、交流或者时域信号源,在独立电源是指激励电路的各种直流、交流或者时域信号源,在Pspice 程序中除了给出普通的直流与交流电源模型以外,为了程序中除了给出普通的直流与交流电源模型以外,为了观察电路的时域特性,也给出了随时间变化的时域激励信号。

观察电路的时域特性,也给出了随时间变化的时域激励信号有正弦〔有正弦〔SIN)、脉冲〔)、脉冲〔PULSE)、指数〔)、指数〔EXP)、分段线性)、分段线性〔〔PWL〕及调制〔〕及调制〔FM〕〕5种时域激励源种时域激励源描述语句的格式:描述语句的格式:B<name> ND NG NS <name> ND NG NS BNAME[<NAME[<area>> value]]ND、NG、NS分别是漏极、栅极、源极端子;ND、NG、NS分别是漏极、栅极、源极端子;BNAME是是GaAs场效应管的模型名,场效应管模型场效应管的模型名,场效应管模型GMOD的类型名为的类型名为GASPET 的值表示截面尺寸的值表示截面尺寸   黑大电子工程学院1. 直流电源描述直流电源描述描述语句的格式:描述语句的格式:V<name> N<name> N+ N N- [< [<DC>>] 〈〈value〉〉I<name> N<name> N+ N N- [< [<DC>>] 〈〈value〉〉V表示电压源,表示电压源,I表示电流源电源的正、负极分别连接N表示电流源电源的正、负极分别连接N+  NN-节点,〈节点,〈value〉为电源数值。

任选项[<〉为电源数值任选项[<DC>>] 可忽略例例 写出如下的直流电源地描述语句:直流电压源写出如下的直流电源地描述语句:直流电压源V-V1,连接在连接在17 和和0 节点,电压的值为节点,电压的值为10V;;V-V2是幅值为是幅值为-5mV的激励源,的激励源,连接连接5、、14节点;节点;I-I1为幅值为幅值1mA的电流源,接在的电流源,接在6、、7节点之节点之间V-V1 17 0 DC 10V-V2 5 14 -5MVIB 6 7 1MA   黑大电子工程学院主题主题2. 交流电源描述交流电源描述描述语句的格式:描述语句的格式:V<name> N<name> N+ N N-  AC 〈〈meg〉〉 〈〈phase〉〉I<name> N<name> N+ N N-  AC 〈〈meg〉〉 〈〈phase〉〉AC表示电压源类型为交流,不可忽略,〈表示电压源类型为交流,不可忽略,〈meg〉为交流电源〉为交流电源的幅值,的幅值, 〈〈phase〉表示交流电源的初始相位,单位为度〉表示交流电源的初始相位,单位为度 交流分析时应分别赋值,否则使用缺省值交流分析时应分别赋值,否则使用缺省值meg=1v,phase=0。

黑大电子工程学院3. 调幅正弦电源调幅正弦电源调幅正弦电源的模型名为调幅正弦电源的模型名为SIN描述语句的格式:描述语句的格式:V<name> N<name> N+ N N-  SIN(VO VA F TD DF THETA)I<name> N<name> N+ N N-  SIN(IO IA F TD DF THETA) 正弦电源的波形参数正弦电源的波形参数参数名参数名模型参数模型参数单位单位隐含值隐含值VO偏置电压偏置电压VVA电压振幅电压振幅V VIO偏置电流偏置电流A A0IA电流振幅电流振幅A A0F频率频率HzHzTD延迟时间延迟时间s s0DF阻尼系数阻尼系数1/s1/s0THETA相移因子相移因子DEGDEG0 黑大电子工程学院例例 写出电压振幅为写出电压振幅为1.5V、频率、频率10kHz、延迟时间为、延迟时间为0.5ms的正的正弦激励电压源的描述语句,该电源接在弦激励电压源的描述语句,该电源接在NODE1和和0节点之间节点之间    V-SIN1 NODE1 0 SIN(0 0.5 10K 0.5MS 0 0) 例例 写出连接在写出连接在NODE1 和和NODE2 节点偏置值为节点偏置值为5mA、电流幅、电流幅值为值为20mA、频率为、频率为100kHz、延迟时间为、延迟时间为0.01ms、阻尼系数为、阻尼系数为5,初相角为,初相角为30度的正弦激励电流源的描述语句。

度的正弦激励电流源的描述语句I-SIN1 NODE1 NODE2 SIN(5MA 20MA 100K 0.01MS 5 30) 黑大电子工程学院4. 指数源指数源指数电源的模型名为指数电源的模型名为EXP描述语句的格式:描述语句的格式:V<name> N<name> N+ N N-  EXP(V1 V2 TD1 TC1 TD2 TC2)I<name> N<name> N+ N N-  EXP(V1 V2 TD1 TC1 TD2 TC2) 例例 写出初始电压为写出初始电压为1V、峰值电压为、峰值电压为5V的指数激励源描述语句,的指数激励源描述语句,其上升延迟时间为其上升延迟时间为1s,上升时间常数为,上升时间常数为0.2s,下降时间点在,下降时间点在2s,下降时间常数为,下降时间常数为0.5s该电源接在该电源接在NODE1和和0 节点之间节点之间    V-EXP1 NODE1 0 EXP (1 5 1 0.2 2 0.5) 黑大电子工程学院正弦电源的波形参数正弦电源的波形参数参数名参数名模型参数模型参数单位单位隐含值隐含值V1初始电压初始电压VV2峰值电压峰值电压V VI1初始电流初始电流A A0I2峰值电流峰值电流A A0TD1上升延迟时间上升延迟时间s s0TD2下降时间点下降时间点s sTSTEPTC1上升时间常数上升时间常数s sTSTEPTC2下降时间常数下降时间常数s sTSTEP 黑大电子工程学院5. 脉冲源脉冲源脉冲电源的模型名为脉冲电源的模型名为PULSE。

描述语句的格式:描述语句的格式:V<name> N<name> N+ N N-  PULSE(V1 V2 TD TF PW PER)I <name> N<name> N+ N N-  PULSE(V1 V2 TD TF PW PER) 例例 写出初始电压为写出初始电压为-1V、峰值电压为、峰值电压为1V, 延迟时间为延迟时间为50us,上,上升时间为升时间为3ns,下降时间为,下降时间为2ns,脉冲宽度为,脉冲宽度为50us,周期为周期为100us的脉冲激励电压源地描述语句,的脉冲激励电压源地描述语句, 该电源接在该电源接在NODE1和和0 节点节点之间 V-PULSE NODE1 0 PULSE (-1 1 50US 3NS 2NS 50US 100US) 黑大电子工程学院脉冲电源的波形参数脉冲电源的波形参数参数名参数名模型参数模型参数单位单位隐含值隐含值V1初始电压初始电压VV2峰值电压峰值电压V VI1初始电流初始电流A A0I2峰值电流峰值电流A A0TD延迟时间延迟时间s s0TR上升时间上升时间s sTSTEPTF下降时间下降时间s sTSTEPPW脉冲宽度脉冲宽度s sTSTOPPER周期周期s sTSTEP 黑大电子工程学院§ 5.4.2  线性受控电源模型及其描述线性受控电源模型及其描述返回返回Pspice程序中的线性受控源共有程序中的线性受控源共有4种,电压控制电压源,电压种,电压控制电压源,电压控制电流源,电流控制电流源,电流控制电压源。

控制电流源,电流控制电流源,电流控制电压源1.电压控制电压源电压控制电压源VCVS描述语句的格式:描述语句的格式:E<name> N<name> N+ N N-  NC+ NC- E为为VCVS的关键字的关键字 N+ N-为输出端口的正、负节点,为输出端口的正、负节点,NC+ NC-为输入控制端口的正、负节点,为输入控制端口的正、负节点,为电压增益,没有为电压增益,没有单位,表示只要控制端有输入电压差,单位,表示只要控制端有输入电压差,E即将即将V(2,0)的信号放的信号放大大100倍放大的倍率与输入信号无关放大的倍率与输入信号无关VCVS输入端口的阻输入端口的阻抗为无穷大,因此只感应电压信号而不需信号源提供推动电流抗为无穷大,因此只感应电压信号而不需信号源提供推动电流 黑大电子工程学院例例 写出电压控制电压源的描述语句,写出电压控制电压源的描述语句, 输出节点为输出节点为1 、、0,,输入控制节电为输入控制节电为2、、0,电压增益为,电压增益为100  E-VCVS 1 0 2 0 1002. 电压控制电流源电压控制电流源 G N+ N- NC+ NC- G为关键字。

为关键字 N+ N-为输出端口的正、负节点,为输出端口的正、负节点,NC+ NC- 为输入控制端口的正、负节点,为输入控制端口的正、负节点,为互导值,为互导值,VCVS输入端口的阻抗为无穷大,因输入端口的阻抗为无穷大,因此只感应电压信号而不需信号源提供推动电流此只感应电压信号而不需信号源提供推动电流 黑大电子工程学院4. 电流控制电压源电流控制电压源 H N+ N-  H为关键字为关键字 N+ N-为输出端口的正、负节点,为输出端口的正、负节点,是线路中的独立电压源流过该电源的电是线路中的独立电压源流过该电源的电流值,流值,为互阻为互阻 ,单位为,单位为Ω 3. 电流控制电流源电流控制电流源 F N+ N-  F为关键字为关键字 N+ N-为输出端口的正、负节点,为输出端口的正、负节点,是线路中的独立电压源流过该电源的电是线路中的独立电压源流过该电源的电流值,流值,为电流增益,没有单位为电流增益,没有单位 黑大电子工程学院§ 5.5  库函数库函数目录目录目目录录上面很多元器件的描述语句需要通过上面很多元器件的描述语句需要通过.MODEL语句设置参数的语句设置参数的值。

也可以通过值也可以通过.LIB命令直接调用元器件库命令直接调用元器件库Pspice 提供提供了三种常用的语句,器件模型语句了三种常用的语句,器件模型语句.MODEL;库函数调用语;库函数调用语句句LIB;子电路调用语句;子电路调用语句.SUBCKT,可以给出电路元器件的,可以给出电路元器件的参数、变量、模型参数、变量、模型 黑大电子工程学院§ 5.5.1  器件模型语句器件模型语句返回返回元器件可以通过器件模型语句元器件可以通过器件模型语句.MODEL设置元器件模型的参数设置元器件模型的参数值MODEL MNAME TYPE (P1=V1 P2=V2…PN=VN)电路中同一种器件可以供用一个模型语句电路中同一种器件可以供用一个模型语句MNAME是模型是模型名字,名字,TYPE是元件类型名,是元件类型名,P1 P2…是元件参数,是元件参数,V1 V2…是参数值是参数值 黑大电子工程学院主题主题元器件的类型及参数元器件的类型及参数类型名类型名类型说明类型说明参数列表参数列表RES电阻电阻R TC1 TC2CAP电容电容C VC1 VC2 TC1 TC2C VC1 VC2 TC1 TC2IND电感电感L IL1 IL2 TC1 TC2L IL1 IL2 TC1 TC2CORE非线性磁芯非线性磁芯AREA PATH GAP PACKAREA PATH GAP PACKNPNNPN双极型晶体管双极型晶体管PNPPNP双极型晶体管双极型晶体管NJFN沟道沟道JFETPJFP沟道沟道JFETNMOSN沟道沟道MOSFETPMOSP沟道沟道MOSFETGASFETN沟道沟道GaAs FETISWITCH电流控制开关电流控制开关RON ROFF ION IOFFRON ROFF ION IOFF 黑大电子工程学院续续类型名类型名类型说明类型说明参数列表参数列表VSWITCH电压控制开关电压控制开关RON ROFF VON VOFFUIO数字输入输出模型数字输入输出模型UEFF边沿触发器边沿触发器UGFF门触发器门触发器UWDTH脉冲宽度校验器脉冲宽度校验器USUHD复位与保持校验器复位与保持校验器UDLY数字延迟线数字延迟线DINPUT数字输入器数字输入器DOUTPUT数字输出器数字输出器UGATE标准门标准门 黑大电子工程学院§ 5.5.2  库函数调用语句库函数调用语句返回返回用户在使用用户在使用PSpice程序绘制电路原理图时可以通过程序绘制电路原理图时可以通过.LIB命令命令直接调用元器件库。

直接调用元器件库LIB  FILENAME.LIB.LIB指令可调用任意的库文件指令可调用任意的库文件是库文件的路径名是库文件的路径名 FILENAME.LIB是需要调用的库文件的文件名是需要调用的库文件的文件名 黑大电子工程学院§ 5.5.3  子电路调用语句子电路调用语句返回返回为了简化电路的描述,可以通过设置与调用子电路简化电路为了简化电路的描述,可以通过设置与调用子电路简化电路原理图的绘制工作原理图的绘制工作SUBCKT SUBNAME N1 N2..ENDS SUBNAME子电路调用语句格式:子电路调用语句格式:X N1 N2 … SUBNAMESUBNAME为子电路名称,为子电路名称,N1 N2为子电路节点号,为子电路节点号,.ENDS为为子电路结束语句子电路结束语句Pspice程序在执行生成网图文件时自动将子电路描述语句插程序在执行生成网图文件时自动将子电路描述语句插入到调用子电路的位置入到调用子电路的位置 黑大电子工程学院主题主题 黑大电子工程学院本讲总结本讲总结目录目录 黑大电子工程学院主题主题 黑大电子工程学院本讲作业本讲作业目录目录 黑大电子工程学院编程实践编程实践目录目录 。

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