基于OrCAD Capture和PSpice的模拟电路设计与仿真

本书主要对PSpice的各个仿真功能进行很好详细的讲解,并且对仿真模型的建立与使用进行细致的分析与介绍，随后结合实际电路和习题，对仿真功能和模型建立进行练习和巩固。首先，对PSpice软件的基本仿真功能进行具体讲解,包括直流静态工作点分析、直流分析、交流分析、瞬态分析、参数分析、傅里叶分析、温度分析、蒙特卡罗分析、噪声分析、坏情况分析和高性能分析，并且结合实例进行实际操作和验证。然后对模型的建立与使用进行讲解，包括元件模型建立、激励源编辑与使用、变压器和磁性元件模型的建立与使用、行为模型及传输线模型的编辑与使用。之后对数字电路、数-模混合电路和层电路的仿真进行了详细的讲解，尤其是数字电路仿真结果的表达及层电路的使用，尤为具体和实用。

译者序
原书前言
使用说明
第1章入门1
1.1启动Capture1
1.2创建一个仿真项目2
1.3符号和元器件6
1.3.1符号6
1.3.2元器件7
1.3.3放置PSpice元器件10
1.4设计模板12
1.5本章总结14
1.5.1已保存设计项目15
1.5.2打开老版本OrCAD创建的
设计项目15
1.6本章练习15
练习115
练习217
1.7附加库文件练习20
第2章直流工作点分析23
2.1生成网络表25
2.2显示工作点数据29
2.3保存工作点数据30
2.4加载工作点数据31
2.5本章练习32
练习132
第3章直流扫描分析39
3.1直流电压扫描分析39
3.2探针40
3.3本章练习45
练习145
练习247
第4章交流分析52
4.1仿真参数设置53
4.2交流探针54
4.3本章练习55
练习155
双T形陷波滤波器58
第5章参数扫描分析61
5.1属性编辑器61
5.2本章练习65
练习165
练习270
练习372
第6章激励源编辑器79
6.1瞬态激励源设置80
6.1.1EXP指数激励源80
6.1.2Pulse脉冲激励源82
6.1.3VPWL分段线性激励源83
6.1.4SIN正弦波激励源85
6.1.5SSFM单频调频激励源85
6.2自定义电压源86
6.3仿真设置86
6.4本章练习87
第7章瞬态分析95
7.1仿真设置95
7.2SCHEDULING设置96
7.3测试点设置97
7.4利用文本文件定义时间-电压
形式的激励源98
7.5本章练习100
练习1100
练习2102第8章仿真收敛问题和
错误信息107
8.1常见错误信息107
8.2建立静态工作点108
8.3收敛问题108
8.4仿真设置109
8.5本章练习111
练习1111
练习2112
练习3113
练习4113
第9章变压器仿真115
基于OrCAD Capture和PSpice的模拟电路设计与仿真
9.1线性变压器115
9.2非线性变压器115
9.3预定义变压器117
9.4本章练习118
练习1118
练习2121
第10章蒙特卡洛分析123
10.1仿真设置123
10.2元件容差设置126
10.3本章练习127
练习1127
练习2131
滤波器技术指标134
第11章最坏情况分析135
11.1灵敏度分析136
11.2最坏情况分析137
11.3添加元件容差137
11.4测量函数设置138
11.5本章练习139
第12章高性能分析145
12.1测量函数简介145
12.2测量函数定义146
12.3本章练习147
练习1147
练习2149
第13章行为模型152
13.1行为模型152
13.2本章练习157
练习1157
练习2158
第14章噪声分析159
14.1噪声类型159
14.1.1电阻噪声159
14.1.2半导体器件噪声159
14.2总噪声160
14.3运行噪声分析161
14.4噪声定义162
14.5本章练习164
第15章温度分析170
15.1温度系数设置170
15.2运行温度分析171
15.3本章练习173
练习1173
练习2175
第16章添加和建立PSpice
模型178
16.1PSpice元器件属性178
16.2PSpice模型定义180
16.3子电路183
16.4模型编辑器184
16.4.1模型复制186
16.4.2模型导入186
16.4.3模型下载190
16.4.4模型加密191
16.4.5IBIS转换器192
16.5本章练习192
练习1191
练习2194
练习3198
练习4199
练习5199
第17章传输线200
17.1理想传输线200
17.2有损传输线203
17.3本章练习204
练习1205
练习2209
第18章数字电路仿真215
18.1数字器件模型215
18.2数字电路设计216
18.3数字仿真设置217
18.4数字信号波形显示218
18.5本章练习220
练习1220
练习2222
练习3226
第19章数-模混合电路仿真228
19.1本章练习229
练习1229
练习2230
第20章层电路设计233
20.1层电路端口连接器234
20.2层电路模块和符号236
20.2.1层模块设置236
20.2.2层模块符号238
20.3参数传递238
20.4层模块网络表239
20.5本章练习239
练习1240
练习2242
练习3247
练习4249
练习5251
第21章磁性元件编辑器256
21.1设计周期256
21.2本章练习256
练习1256
练习2267
练习3268
第22章测试平台273
22.1测试平台元器件选择274
22.2未连接的浮动网络275
22.3比较和更新主设计与测试平台
设计之间的差异276
22.4本章练习277
练习1277
练习2282
附录测量函数定义286

Cadence/OrCAD软件为电子设计自动化（EDA）家族成员之一，该软件提供原理图输入、电路仿真、PCB制版等完整的设计流程。首先利用Capture或者Capture CIS中的原理图编辑器绘制电路图，然后利用PSpice对电路进行仿真，最后利用Cadence Allegro或者PCB Editor将电路原理图转化为印制电路板，其中，PCB Editor已取代OrCAD Layout功能。本书所有电路均使用最新的166版本进行仿真，同样，也可以使用老版本或者最新的演示版OrCAD PCB Designer Lite DVD（Capture&PSpice only）进行仿真。可以通过Cadence官方网址下载演示版软件：
http://wwwcadencecom/products/orcad/pages/downloadsaspx
本书适合热衷于利用Cadence/OrCAD专业仿真软件对电子电路进行设计与分析的学生或者工程师。本书提供了软件操作的使用方法，并且在每章结尾通过练习对仿真步骤逐步分解，直至仿真完成。
感谢西伦敦大学的技术人员Keith Pamment和Seth Thomas对仿真练习的校对；感谢Cadence公司的Taranjit Kukal和Alok Tripath对PSpice仿真技术的审查；感谢Parallel-Systems UK公司对本书出版工作的支持。使 用 说 明
在本书中，黑体字代表指定工具栏按钮操作的关键字，也表示所选菜单，例如，建立新项目菜单选项如下：

上述指令操作顺序为File>New>Project。如上图所示，利用黑体字母可以从顶部工具栏对菜单进行连续选择。
本书规定单击鼠标右键缩写为rmb。例如在原理图中选定某元件，然后选择rmb>rotate，即单击右键，选择旋转功能。
黑体字同样用来命名对话框和对话窗口，例如下面的Create PSpice Project建立新项目窗口。

 OrCAD演示版限制
OrCAD演示版光盘，OrCAD 166精简版可以通过官方网站wwwCadencecom进行免费下载或者订购，演示版只对仿真功能和原理图大小有限制，对使用时间没有限制。本书中的大多数练习都可以通过演示版进行仿真。然而，从165版本开始，演示版软件对仿真元件的数量也进行了改变，有所增加。
165以前版本
进行PSpice电路仿真时，软件限制如下：64个网络节点、20个晶体管、2个子电路或者65个数字元件、10条传输线（理想或者非理想）、4对耦合线，并且Tlines的最大限制数量为4。
运算放大器的内部支路节点数量计入总节点数。 所以通常选用演示版软件eval元件库中的uA741运算放大器（简称运放），该运放有19个内部节点。对于数字电路，网络节点的最大限制数量为250。
利用Capture可以对设计项目进行建立和查看，但是不能对超过60个网络节点或者60个元件的设计项目进行保存。Capture CIS演示版的数据库元件限制数量为10。所建元件的引脚数量不能超过14，并且元件库最多只能保存15个元件。
模型编辑器只能对二极管模型进行编辑，并且模型导入向导只支持2个引脚的元件和模型。激励源编辑器只能编辑正弦波和数字时钟信号。
只能显示演示版软件建立的仿真数据。
磁性元件编辑器只能建立功率变压器模型。另外，磁性元件编辑器提供的模型数据不能被编辑，只能进行查看，而且只包括单一磁心的模型数据。
165和166版本
从165版本开始，PSpice仿真电路的网络节点数目增加至75，并且对子电路数量没有限制。
激励源编辑器功能限制取消，可以利用该功能建立激励信号源。
利用Capture可以创建和查看设计项目，但无法保存网络节点超过75或者元器件数量超过60的设计项目。
在CIS中进行原理图设计时元器件的限制数量为1000。
建立元器件符号时引脚的限制数量为100。基于OrCAD Capture和PSpice的模拟电路设计与仿真使 用 说 明