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实验仿真(一) 电路原理图输入 1、启动OrCAD/Capture选 择 “ 开 始 ” → “ 程 序 ” → “ Cadence PSD 15.1”→“Capture CIS” ， 以 进 入 Capture 的工作环境
实验仿真2、创建新项目在菜单栏中选择file&new
&Project实验仿真Name:键入项目名称,如 swth Location：点 Browse选择项目名 保存的路径，如 F:\mydesign Create a New Project Using： 工程项目后续处理功能选择：? ? ? ?Analog or Mixed-signal Circuit 本工程以后将进行数/模混合仿真 PC Board Wizard 本工程以后将用来进行印刷版图设计?Programmable Logic Wizard本工程以后将用于可编程器件的设计(在 9.2版本已经不支持) ? Schematic 本工程只进行原理图设计在Create a New Project Using复选 框中选择Analog or Mixed-Signal Circuit 单击“OK”实验仿真出现”Create PSpice Project”对话窗口 选择”Create a blank proj”，然后点“OK”. 建立一个空项目。实验仿真3、电路原理图编辑实验仿真开始绘制电路图 ：进入Schematic窗口，则在窗口右边 会出现下图的工具栏：放置总线引出管脚 Place junction 放置端口 指示管脚不连接放置阶层放置阶层引脚添加文字Place BusPlace part Place wire Place GND 绘制无电气性质符号Place power放置分页图纸间的接口Place net name原理图绘制(二) 原理图绘制以声控开关为例（电源是直流12V，负载为发光二极管）见下图:放置集成块运放uA741? ? ? ? ? ?执行P1ace/Part命令 在 “Libraries”列表框 中选择“OPAMP”库 在 “Part”列表框中选 择“uA741” 单击“OK” 将集成块移至合适位置， 按鼠标左键 按ESC键或鼠标右键点 end mode以结束绘制 元器件状态器件放置??也可以按下步骤放置uA741：执行P1ace/Part命令 ? 在 Part中输“ *741* ” ， ? 点击Part Search, ? 点击Begin Search, ? 在Library 库中寻找到 uA741/opamp.olb ? 单击“OK” ? 执行前面的步骤，单击 “OK”，放置器件，断开放 置放置集成块时基电路555同样在Anl_misc库内找到555B或555C，放置在原理图中原理图绘制放置电阻符号??? ??执行P1ace/Part命令 在 “Libraries”列表框中 选择“ANALOG” 在 “Part”列表框中选择 “ R”，单击“OK” 将电阻R移至合适位置， （按键盘中的R键，器件 旋转）按鼠标左键放置 按ESC键（或鼠标右键 点end mode）结束绘制 元器件状态放置电容符号? ? ? ? ??执行P1ace/Part命令 在 “Libraries”列表框中选 择“ANALOG” 在 “Part”列表框中选择 “ C” 单击“OK” 将电阻C移至合适位置， （按键盘中的R键，器件旋 转）按鼠标左键放置 按ESC键（或鼠标右键点 end mode）结束绘制元器放置二极管符号??? ??执行P1ace/Part命令 在 “Libraries”列表框中选 择“diode”库 在 “Part”列表框中选择 “ D1N4002”，单击“OK” 将该二极管移至合适位置， （按键盘中的R键，器件旋 转）按鼠标左键放置 按ESC键（或鼠标右键点 end mode）结束绘制元器 件状态放置直流电源符号? ? ? ? ??执行P1ace/Part命令 在 “Libraries”列表框中 选择“SOURCE” 在 “Part”列表框中选择 “ VDC” 单击“OK” 将直流源VDC移至合适 位置，按鼠标左键 按ESC键（或鼠标右键 点end mode）结束绘制 元器件状态放置激励源符号执行P1ace/Part命令 ? 在 “Libraries”列表框中 选择“SOURCE” ? 在 “Part”列表框中选择 “ VSIN”，或 “VPULSE”, 或“VPWL” ? 单击“OK” ? 将激励源移至合适位置， 按鼠标左键 ? 按ESC键或鼠标右键点 end mode以结束绘制元?放置地符号? ? ? ? ? ?执行P1ace/Ground命令 在 “Libraries”列表框中 选择“SOURCE” 在 “Symbol”列表框中选 择“ 0/SOURCE” 单击“OK” 将地符号0 地移至合适位 置，按鼠标左键 按ESC键或鼠标右键点 end mode以结束绘制元 器件状态原理图绘制放置的器件如下图元器件间的电连接器件的移动：对准器件，点击鼠标左键，按住左键， 拖动鼠标到适合的位置。 ? 器件的翻转，点中器件，按键盘上的“R”，或单击鼠 标的右键，点“Rotate”命令。 ? 器件的删除，点中器件，按键盘上的删除键Delete ? 执行P1ace/Wire命令 将光标移至互连线的起始位置处，点击鼠标左键 移动鼠标，在互连线终点，单击鼠标左键进行连接 单击鼠标右键，选择End Wire子命令，结束互连线绘 制?原理图绘制连接电路图如下:元件属性参数更改?? ? ?器件符号的更改( Reference)将鼠标对准器件的符号如V2，双击鼠标左键，出现“Display Properties”窗口 在“Value”栏填入“Vi” 单击“OK”元件属性参数更改器件参数值的更改( value) 将鼠标对准器件的参数值如R1的1K，双击鼠标左键， 出现“Display Properties”窗口 ? 在“Value”栏填入“10K” ? 单击“OK”? ?其余元件属性参数修改? ? ? ? ? ? ??? ?将R2的1k修改为1m 将R3的1k修改为1m 将R4的1k修改为82k 将R5的1k修改为2k 将C1的1n修改为0.1u 将C2的1n修改为220u Vi的VOFF值设定为6v Vi的VAMPL值设定为30mv Vi的FREQ值设定为2kHz V1的0Vdc更改为12Vdc原理图绘制修改后原理图变为:电路原理图保存执行File/Save命令电路图的仿真(三)电路的仿真(瞬态分析)1、建立电路网表(执行PSpice/Create Netlist命令)电路图的仿真2、仿真参数类型设置执行PSpice/New Simulation Profile命令?执行PSpice/Create Netlist命令电路图的仿真? 在AnalysisType栏,选TimeDomain(Transient) ? 在Start saving data栏填写0s ? 在Run to栏填写30s在Maximum step栏， 填写0.1s，或不填， 由系统默认。 ? 点击“确定”按钮?电路图的仿真3、放置仪器探头 执行PSpice/Markers/Voltage Level命令 将电压探头拖至被测信号端,如运放U1的正负输入U1+、 U1-，U1的输出U1OUT；555U2的输出U2OUT,U2充放电电压 U2Discharge等节点处。 按ESC键，以结束 仪器探头放置电路图的仿真电路图的仿真4、运行仿真程序 执行PSpice/Run命令 屏幕上出现PSpice仿真分析窗口电路图的仿真仿真结果图仿真波形测量5、波形测量 执行Trace/Cursor/Display命令仿真波形测量仿真波形测量点击分析窗口左下角“V(U1:OUT)” ? 执行Trace/Cursor/Peak命令，测量标尺定位于该波形 顶峰?仿真波形测量?执行Plot/Label/Mark命令，显示该波形顶峰标尺坐标仿真波形测量第一位置坐标为顶峰处时间数值 ? 第二位置坐标为顶峰处电压数值?仿真波形测量? 执行Trace/Cursor/Trough命令，Plot/Label/Mark命令，测量该波形谷底坐标仿真波形测量声音信号触发后灯亮保持时间的测量： 执行Trace/Cursor/Display命令,使测量坐标处于显示状态仿真波形测量?点击分析窗口左下角“V(U2:OUTPUT)”， 再点击该波形在声音 触发下，由低电平变成高平处的位置，执行Plot/Label/Mark，读 出该处的时间为795us，同样测量出该信号由高电平变成低电平 处的时间为11.321ms，两者相减约10.526ms。印制版设计(四)电路印制版电路版PCB板设计一、快速穿越 Layout Plus1． 生成Netlist 在Capture中的专案 管理视窗下(点File/项目名)， 点击Tools&Creat Netlist…印制版设计? 生成Netlist在Create Netlist 菜单栏下选Layout按下图选择,确定印制版设计2、启动OrCAD/ Layout选择“开始”→“程序”→“OrCAD Release 9.1”→“Layout”印制版设计3、 启动File&New命令或按钮 4、 指定所要启用的板框档(*.tpl)或技术档(*.tch),查找范 围Orcad/Layout/Data 如下图,查找DEFAULT文件,打开印制版设计5、指定所要载入的纲路表档案（*.MNL), 点击生成的网络表文件,打开印制版设计6、生成电路板档案(*.max),在Save File As 菜单栏 内点保存印制版设计7、给你的器件查找并定义封装Layout调入Netlist时，会自动运行AutoECO，检测Layout的 Library中是否有器件的封装，如果没有，您可以通过Link existing footprint to component来查找连接封装。如下所示：器件封装调用在Link Footprint to Component 栏内点OK,对于没有 定义的管脚封装图,出现MAXECO提示说明,确定器件封装调用在Link Footprint to Component 栏内点OK,对于没有定义的管脚封 装图, 点Link existing footprint to component来查找连接封装。器件封装调用以这样的方式,直到把所有没有定义的管脚封装图在Link Footprint to Component 栏,点Link existing footprint to component查找出来印制版设计 二、零件布局调入网络表后，零件将随着纲路档案的载入而散布在 编辑区里，紧接着，依下列步骤进行自动零件布置： 1． 定义板框。首先切换到Global Layer层（按0键）， 然后按钮，进入放置物件状态，再以画框的方式，直 接在编辑区里画板框。 2、 板框定义完成后，启动Auto&Place&Board命令， 程式即迅速布置零件。见下图印制版设计印制版设计 三、自动布线零件布置完成后，只要启动Auto&Autoroute&Board 命令，即可进行自动布线。印制版设计（四）、输出Layout Plus的打印可分为校对用的打印印及精细的输出， 校对用的打印是将各板层重叠在一起打印输出，当我们要 进行叠印时，则File&Print/Plot启动命令，然后在随即出现 的对话盒中，选择打印选项，再按ok钮即可打印。 如果要进行精细的打印或分板层输出的话，则启动 Options& Post Process命令，然后在随即出现的表格中， 选择所要打印的板层，再点击鼠标右键，在弹出菜单中选 取其中的Plot to Print Manager命令，即可打印您选中的 板层。电路系统计算机辅助设 计准确、高效地设计电路电子设计方法的发展（1）传统的设计方法焊接电路图―测试―修改电路―反复―确定―绘制印 制板图（绘图工具）―制作印制板（工艺流程） 需要一个具有完备的仪器仪表的电子线路实验室（2）以计算机为设计方法用计算机绘制电路图―分析电路性能―反复―优化设 计―统计分析（检验设计误差及成品率情况）―确定―设 计PCB图（印制板图）―加工印制板（送工厂加工、直接 用刻制机刻制）准确、高效地设计电路电子设计方法的发展（3）orCAD电路仿真工具? ? ?现代电子技术实验? ?以电路理论、数值计算方法、计算机技术为基础，建立 电路器件的数学模型。 不用任何器件，取代仪器仪表，用具有各种功能的应用 程序设计仿真电路。 利用计算机计算、存储、处理图形的高效率，对仿真电 路进行各种性能分析、计算、校验等工作，完成电路系 统从焊接调试到PCB图布线的全部仿真过程。 一个计算机辅助设计工具加一台微机相当于一个现代化 的电子线路实验室。 计算机的仿真分析为设计者提供了高效率、高质量、低 成本、可充分发挥想象力的良好的创造性工作环境，降 低了实验成本及研发周期。现代电子技术实验一.OrCAD的基本功能及电原理图的绘制1.OrCAD的功能绘制电路图（Capture） 基本性能分析 分析电路图性能（PSpice） 统计性能分析 波形显示与特征值分析(Prob) 最坏情况（产品率）分析 优化设计（Optimizer） 软件本身提供的模型库 建立与管理器件模型 交互方式建立器件模型 模拟信号源 网上下载器件模型 设计信号源 数字信号源 设计PCB 图一.OrCAD的基本功能及电原理图的绘制现代电子技术实验2.绘制电路图―进入Capture开始/程序/OrCAD Release 9.2/CaptureProject :建立新项目 Design:建立新PCB文件 Labrary:建立新器件库文件 VHDL File:建立新VHDL文件 Text File:建立新文本文件 Pspice Library:Pspice 器件库对于新建的工程，应选择 Project,而后进入一.OrCAD的基本功能及电原理图的绘制2.绘制电路图―OrCAD的集成环境Name:项目命名 Analog or Mixed-signal Circuit ：本项目进行数/模混合仿真。 PC Board Wizard：本项目以后 将用来进行印刷版图设计。 Programable Logic Wizard：本 项目以后将用于可编程器件的 设计。 Schmetic ： 本 项 目 只 进 行 原 理 图绘制。 Location:为项目选择存放路径 。现代电子技术实验现代电子技术实验一.OrCAD的基本功能及电原理图的绘制2.绘制电路图―选择本项目用的器件库单选项要选择此项现代电子技术实验项目名项目管理器绘图页面行为纪录工具栏一.OrCAD的基本功能及电原理图的绘制2.绘制电路图―Capture的5个视窗现代电子技术实验（1）项目管理器视窗 (文件名（即项目名）.opj)，分类管理各种文件及数据。 （2）电路图编辑视窗 (SCHEMATIC PAGE1), 编辑电路图。 （点击项目管理器中的page页就可出现该窗口） （3）运行信息记录视窗（Session Log），记录运行的各种进程信息，后处理 的结果、错误信息警告，器件及节点等信息。 （4）Browse 视窗，信息列表。 （在项目管理器中选中一页 page，再在其菜单中点击edit/browse,在 Browse列表中选择任意项，就可得到该项的信息列表。 （5）Part Edit视窗元器件符号图形编辑窗口，在页面编辑窗口中选择任意元器 件符号，使其处于选中状态，再选择菜单Edit/part 即可得到此窗口。 前三个视窗进入Capture平台自动处于打开状态，可点击命令栏的 Window中相应的子命令使其中任一项激活并处于最前端。Browse和 Part Edit 需要由Edit窗口命令菜单打开。一.OrCAD的基本功能及电原理图的绘制放置元件(PART) 2.工具栏放置导线（Wire） 放置网路别名（net alias） 放置总线（bus） 放置接点（juntion） 放置总线出入口（bus entry）防止短路 放置电源(Power, GND) 放置层次电路块（hierarchical block）现代电子技术实验放置普通端口（PORT） 放置层次电路的接口管脚（Hierarchical Pin）放置不同原理图之间接口（Off-Page Connector）绘 图 工 具放置非连接标志（No Connect）现代电子技术实验一.OrCAD的基本功能及电原理图的绘制2．绘制电路图―弹出器件库及器件操作框（1）选中原理图编辑窗口，出现工具栏 （2）放置元件可以有三种方法 A、菜单 Place Part… B、按工具栏上的 C、用热键 P 键.一.OrCAD的基本功能及电原理图的绘制2. 绘制电路图概述―器件库用于仿真的器件要取自 PSpice文件夹器件库名 7400 74LS 74HC Analog ANLG_DEV Bipolar Breakout BURR_BRN CD4000 器件类型 74系列 74LS系列 74HC系列 非商品化通用器件 美国AD公司器件 双极性晶体管 特殊需要的器件美国Burr Brown公司器件现代电子技术实验器件库分类：器件类型 磁芯库 MACXIM公司 摩托罗拉公司器件 光电器件 运算放大器 功率BJT晶体管 功率MOS场效应关 晶振 激励源器件库名 MAGNETIC MACXIM MOTOR OPTO OPAMP PWRBJT PWRMOS XTAL source(1).非商品化器件Analog Breakout Source Sourcestm special 以器件名命名 以公司名命名(2)商品化器件器件及符号：library是器件库，含器件及符号。 PSpice库的器件有仿真模型CMOS4000系列DATACONVDIODE DIG_ECL JFET LIN_TECHAD/DA转换器件二极管 射极输出电路 结型场效应管 线性运算放大器sourcstmspecial TEX_INST THYRISTR MIX_MISC可编辑激励源符号库特殊符号库 美国TI公司器件 可控硅 电机、继电器器件库的路径：器件库路径：program files/orcad/capture/library/PSpice一.OrCAD的基本功能及电原理图的绘制2. 绘制电路图―器件、字母代号、引脚4-现代电子技术实验U2V-2O S1LM741 1 6 5O UT +V+ 73O S2Q1R3 1MPS37032 1k引脚名：D1 1 2 120NQ 045三极管：e、b、c运放：1、2、3、4、5、6、7 电阻、电容、二级管：1、2不同类型的器件各以不同的字母为代号一.OrCAD的基本功能及电原理图的绘制2.绘制电路图―器件库的操作选中的器件 器件库中的器件现代电子技术实验Add Library:增加库 Remove Library:删除库Part Search:搜索器件当前项目的器件库们选中的器件符号一.OrCAD的基本功能及电原理图的绘制2．绘制电路图―放置器件选中器件置于绘图页面1．右键菜单可翻转、编辑器件属性、编 辑、copy、paste、delete器件等。现代电子技术实验２．对选中器件按del键删除３．使用Ctrl+C、Ctrl+V把元件从剪切 板复制到当前位置。 ４．选中想要复制的元件。按住 Ctrl 键， 同时用鼠标左键点住选中的元件拖曳到 需要的位置，即可复制一个元件一.OrCAD的基本功能及电原理图的绘制2. 绘制电路图―数值及单位时间：S，秒 符号 F P N U MIL M K MEG G 比例因子 10-15 10-12 10-9 10-6 25.4×10-6 10-3 103 106 109 名称 飞，femto 皮，pico 纳，nano 微，micro 密尔，mil 毫，milli 千，kilo 兆，mega 吉，giga现代电子技术实验电流：A，安培电压：V,伏频率：Hz,赫兹电阻：? ，欧姆电容：F,法拉电感：H,亨利功率：W,瓦特现代电子技术实验一.OrCAD的基本功能及电原理图的绘制2．绘制电路图―器件属性的编辑1、用鼠标双击元件需要编辑的属性，激活编辑窗口 2、用鼠标双击元件本身，激活编辑窗口3、在元件上双击鼠标左键，从弹出的菜单中选择编 辑属性4、选中元件后，选择菜单Edit Properties…现代电子技术实验 一.OrCAD的基本功能及电原理图的绘制2．绘制电路图― 放置互连线（导线）1、选中原理图编辑窗口，出现工具栏 2、开始放置导线可以有三种方法 A、菜单 Place&Wire… B、按工具栏上的 键. C、用热键 W3、在导线起点处，点一下鼠标左键后松开 4、导线需要转弯时，可以点一下鼠标左键5、在导线结束接点上，点一下数鼠标左键，在点 右键执行end wire命令。一.OrCAD的基本功能及电原理图的绘制2．绘制电路图―继续画互连线交叉点出现红点时点击鼠标左键相交，直 接拉过不相交。现代电子技术实验点击鼠标左键后，按下shift键，移动 鼠标可画出任一角度连线。 Place Bus： 总线 在数字仿真中介绍。Net name(网络编号)，任意导线或器件 引线都有net name,是电器连接的依据。现代电子技术实验一.OrCAD的基本功能及电原理图的绘制2. 绘制电路图―节点、节点名 节点： 电路上电气相连的交点为节点 节点名： ? N+数字编号 ? 与节点相连的元器件引出端名 ? 用Place off-Page connector放置的节点 名 ? 用Place net alias 放置的节点名一.OrCAD的基本功能及电原理图的绘制2． 绘制电路图―节点（junction） 1、选中原理图编辑窗口，使工具栏出现 2、开始放置节点可以有三种方法 A、菜单 Place Junction… B、按工具栏上的 C、用热键 J 3、在需要节点的地方，可以点一下鼠标左键 就可以放置一个节点。 键.现代电子技术实验一.OrCAD的基本功能及电原理图的绘制2． 绘制电路图―选用电源、接地符号、端口连接V3 0Vdc 1Vac 0Vdc VAC V4 V1 = V2 = TD = TR = TF = PW = PER = V5 V6 VOFF = VAMPL = FREQ = VPLUSE VPWL VSIN V7 V1 = V2 = TD1 = TC1 = TD2 = TC2 = V8 VOFF = VAMPL = FC = MOD = FM =现代电子技术实验V9VDCVEXPVSFFM从source库中选择需用的电源（source库的电源由真正的意义）接地（source库的地有真 正的意义）01.直接接于电路用Place Ground取用接地 符号 端口连接用2、3项绘制电路时详细说明2.用Place net alias连接3.用Place off-page connector 连接 4.从CAPSYM库中取电源符号一.OrCAD的基本功能及电原理图的绘制2． 绘制电路图―图纸标题栏现代电子技术实验1.直接选中相关项目修改。2.选中后双击出现属性设置框，设置相关 内容。3.执行Option/Design Template 出现设置框， 在Title Block中输入TitleBlock0~15中任一 项，可选中不同的图纸标题栏。现代电子技术实验一.OrCAD的基本功能及电原理图的绘制2．绘制电路图―绘制单层电路图a.绘制单层单页电路＿晶体管放大器b.绘制单层多页电路图__两级晶体管放大器不同页面的电路用断页连接符 小技巧：用热键I放大视图，O缩小视图。现代电子技术实验基本构件?该元器件或子电路框图不再有下一层 次框图，生成电连接网表时只涉及到电路 的基本构件为止。现代电子技术实验非基本构件? 该元器件或子电路框图还有下一层次的字电路框图或子电路。OrCAD Capture现代电子技术实验培训目标：? 熟悉OrCAD―Capture设计环境。 ? 熟练掌握Capture 的操作方法。 ? 掌握环境参数的设置，最终完全掌握 Capture。现代电子技术实验OrCAD 的优点? 单一化的设计窗口你可利用Capture来连结OrCAD Layout、Allegro PCB Layout或其它Layout 的软件，来完成PCB设计；也整合了 PSpice与VHDL(NC Verilog)的环境---提供 你做模拟与数字(FPGA Design Flow)前端 设计平台。你另外也可以配合 SpecctraQuest来解决高频问题。现代电子技术实验? 利用WINDOWS操作界面可以更方便的编辑与分享彼此的构想。 OrCAD Capture利用Windows简易 操作的观念。你可以利用Windows的剪 下、复制、贴上等等的特色，来操作 Capture；你也可以利用Windows的多重 编辑方式来编辑两个以上的电路图，或 是由另外的档案复制资料过来使用。现代电子技术实验? 支持多种PCB的应用Capture可以支持30种以上PCB Layout软件的网络表格式，包含OrCAD Layout、Allegro、Pads P2K、Mentor Graphics BoardStation…等等。现代电子技术实验OrCAD 的基础知识OrCAD 常用文档类型 *.opj―项目管理文件 *.dsn―电路图文件 *.olb―图形符号库文件 *.lib―仿真模型描述库文件 *.mnl―网络表文件 *.max―电路板文件现代电子技术实验*.tch―技术档文件 *.gbt―光绘文件*.llb―PCB 封装库文件*.log *.lis―记录说明文件 *.tpl―板框文件 *.sf―策略档文件OrCAD 软件包含的库现代电子技术实验1、*.olb-Capture 专用的图形符号库只有电气特性，没有仿真特性的库。 此类库没有相应的*.lib 库，且器件属性中没 有PspiceTemplate 属性。能够利用PSpice 进行 仿真的库。此类库有相应的*.lib 库，且器件 属性中有PspiceTemplate 属性。现代电子技术实验2、*.lib-PSpice 仿真库利用Spice 语言对Capture 中的图形符号进 行功能定义与描述，可以编辑。3、*.llb-PCB Layout 器件封装库 OrCAD Layout 提供3000 多个国际标准的 器件封装。现代电子技术实验一、 Capture 设计过程设置原理图 设计环境 设计后续处理 新建Design Project and Schematic 绘制原理图现代电子技术实验二、 Capture 操作环境? Capture有三个主要工作窗口： 1、专案管理视窗：管理与原理图相关的一 系列文件，相当于资源管理器。 2、Schematic 窗口：原理图窗口，相当于 一张图纸。 3、信息查看窗口（Session Log）：用于 显示相关操作的提示或出错信息。现代电子技术实验现代电子技术实验三、 Capture 设计参数设置Capture 的环境参数包括： 1、系统属性。 2、设计模板两大类。现代电子技术实验系统属性包括(Options&Preferences)：现代电子技术实验? Colors/Print：颜色设置 ? GridDisplay：设置显示栅格 ? Pan and Zoom：设置放大与缩小的倍数 ? Select：模式选择 ? Miscellaneous：其他设置 ? Text Editor：文档设置现代电子技术实验系统设计模板参数包括(Options&Design Template)：现代电子技术实验? Fonts：设置各类字体 ? TitleBlock：标题栏内容的设定 ? Page Size：要绘制的图纸大小 ? Grid Reference：边框的设定与显示 ? Hierarchy：设置阶层的属性 ? SDT Compatibility：与SDT 文件兼容性 的设置现代电子技术实验四、 新建Project(create a design project)Capture 的Project 是用来管理相关文 件及属性的。新建Project 的同时，Capture 会自动创建相关的文件，如DSN、OPJ 文 件等，根据创建的Project类型的不同，生 成的文件也不尽相同。根据不同后续处理 的要求，新建Project 时必须选择相应的类 型。Capture支持四种不同的Project 类型。现代电子技术实验在菜单栏中选择file&new&Project：现代电子技术实验? Analogor Mixed-signal Circuit：本工 程以后将进行数/模混合仿真。 ? PC Board Wizard：本工程以后将用来 进行印刷版图设计。 ? Programmable Logic Wizard：本工程 以后将用于可编程器件的设计(在9.2 版 本已经不支持)。 ? Schematic：本工程只进行原理图设计。 ? Name：设计名称。 ? Location：设计存储路径。现代电子技术实验五、 开始绘制电路图新建project 后，进入Schematic 窗口， 则在窗口右边会出现下图的工具栏：现代电子技术实验1、 Place part（放置器件）在Capture 中，调用器件非常方便，即 使您不清楚器件在库中的名称，也可以很容 易查找并调出使用。使用Capture CIS 还可以 让您通过Internet 到Cadence 的数据库（包含1 万多个器件信息）里查找器件。现代电子技术实验点击Place part 快捷按钮或点击 place&part 将调出如下对话框：要选择 的器件添加库 到当 前库中 删除当 前库 中选中 的库当前使用库 中的器件当前使用的 库搜索器件实时显示当 前选中器件 的外形现代电子技术实验点击part search…按钮，调出下面的器件 搜索对话框：搜索的内容，支 持*号统配符搜索的结果 搜索的目标路 径，即只搜索此 路径下的库文件 中的器件2、 连线及放置数据总线(Place wire or bus)现代电子技术实验点击Place wire(或place bus)按钮进入连线 （或放置数据总线）状态，此时鼠标变成十字形， 移动鼠标，点击左键即可开始连线（或放置数据 总线）。 连线时，在交叉而且连接的地方会有一个红 点提示，如果你需要在交叉的地方添加连接关系， 点击place junction，把鼠标移动到交叉点并点击 左键即可。 放置数据总线后，点击place bus entry 按钮 放置数据总线引出管脚，管脚的一端要放在数据 总线上。现代电子技术实验3、 放置网络名称(place net name)点击place net alias 按钮，调出place net alias 对话框，在alias对话框中输入 要定义的名称，然后点击OK 退出对话框， 把鼠标移动到你要命名的连线上，点击 鼠标左键即可。 注意：数据总线与数据总线的引出线一 定要定义网络名称。现代电子技术实验4、 放置电源和地(place power or GND)点击Place power（或Place GND），调出如 下对话框：Power 及 GND 的 种类原理图上 power 或 GND 的网络名 称现代电子技术实验5、 放置阶层及阶层管脚对于一张大的原理图来说，通常都是 把它分割成多个模块，再对子模块进行。 Capture 支持采用阶层的方式来设计，即用 一个方块来代替一个功能模块，进入阶层 时，Capture 会自动把阶层的管脚关系引入 到阶层原理图里。点击Place Hierarchical Block，调出如下对话框：阶层模块在原理 图上的编号现代电子技术实验阶层模块的类型： Schematic View VHDL EDIF Project Pspice Model Pspice Stimulus阶层模块包含的 原理图名称 阶层模块包含的原理图 的文件名即存储路径现代电子技术实验放置好阶层后，接下来就是放置阶层的管脚。放 置阶层管脚时，必须保证阶层被选中。点击Place Pin，调出下示对话框：阶层管脚 的名字阶层管脚 的类型对于数字电路，阶层 管脚是否数字总线现代电子技术实验6、 放置端口与分页图纸间的接口点击Place Hierarchical Port(或place Off-pageconnector)放置端口(或分页图纸间 的接口)，调出如下对话框：库中的器件图纸上的名称现代电子技术实验对于端口，不同端口之间的区别在于其 类型的不同，它的类型可以从它的TYPE 属 性中得知，双击端口或选中端口并点击右键 在弹出菜单中选择Edit Properties，调出如 下窗口：7、 添加文字(place text) 点击place text…按钮点击place text…按 钮，系统弹出如下对话框：现代电子技术实验文本内容 如果文本要分行， 请按Ctrl+Enter 键 更改文本的字 体及颜色现代电子技术实验六、 原理图绘制后续处理原理图绘制好之后，接下来就是对电路图 进行DRC 检测，生成网表及材料清单。下面， 我们将逐一讨论。 注意：对原理图进行后续处理，在Capture 中必须切换到专案管理窗口下，并且选*.DSN 文件。1、 DRC 检测(Design Rules Check) 点击按钮 或(Tools&Design Rules 调出如下设置对话框： Check)，现代电子技术实验现代电子技术实验Scope： Check entire design：DRC 检查整个原理图 Check Selection：DRC 只检查你选择的部分Mode：Use instances(preferred)：使用当前属性（建议）Action： Check design rules：进行DRC 检测 Delete existing DRC marker：删除DRC 检测标志现代电子技术实验Report：DRC 检测的内容Create DRC markers for warnings：在警告的地方放置标志。Check hierarchical port connection：检测阶层端口的连接性。 Check off-page connector connection： 检测分页图纸间接口的连接性。现代电子技术实验Report identical part references：报告同样的器件序号。Report invalid packaging：报告无效的封装 Report hierarchical ports and off-page connection： 报告阶层端口和分页图纸间接口的连接 Check unconnected net： 检测未连接的网络。现代电子技术实验Check SDT compatibility：检测对于SDT 文件的兼容性。 Report all net name： 报告所有网络名称。现代电子技术实验2、 与DRC 检测相对应的自动排序功能通常，一名设计者都需要对自己设计的原 理图中的器件编号进行从新排序。Capture 提 供自动排序功能，允许你对原理图重新排序。 点击 (或Tools&Annotate)，调出如下对话框：现代电子技术实验现代电子技术实验Scope： Update entire design：更新整个设计 Update selection：更新选择的部分 Action： Incremental reference update： 在现有的基础上进行增加排序 Unconditional reference update： 无条件进行排序 Reset part reference to “?”： 把所有的序号都变成“？”现代电子技术实验Add Intersheet References： 在分页图纸间的端口的序号加上图纸编号 Delete Intersheet References： 删除分页图纸间的端口的序号上的图纸编号 Combined property： 把对话框中的属性相结合 Reset reference numbers to begin at 1 each page： 编号时每张图纸都从1 开始 Do not change the page number： 不要改变图纸编号3、 Capture 另一个重要的功能是自动更 新器件或网络的属性对于使用特殊封装或拥有自己封装 库的公司，此项是一项特别有用功能。 首先定义好自己的属性文件（格式后面 祥述），点击Tools&Update Properties， 调出如下对话框：现代电子技术实验现代电子技术实验现代电子技术实验Use case insensitive compares： 不考虑器件的灵敏度 Convert the update property to uppercase： 把更新的属性转换成大写字母 Unconditionally update the property： 无条件更新属性 Do not change updated properties visibility： 不改变器件更新的属性的可见属性现代电子技术实验Make the updated property visible： 使器件更新的属性可见 Make the updated property invisible： 使器件更新的属性不可见 Create a report file： 产生报告文件 Property Update： 要更新的属性文件现代电子技术实验属性文件的格式如下(可以用记事本编辑，存为文本文件即可)：&{Value}& &PCB Footprint& 第一行：”{属性栏位 名称}” “要置换的属性” &74LS00& &14DIP300& 第二行：开始描述 &74LS138& &16DIP300& 注：需要置换的属性 &74LS163& &16DIP300& 可以有多个。 &8259A& &28DIP600&现代电子技术实验4、生成网络表 对于Capture 来说，生成网络表是它的另一 项特殊功能。在 Capture 中，可以生成多种格式的 （共39 种），以满足各种不 同 EDA 软件的要求。点击或Tools&Create Netlist…，调出如下对话框：现代电子技术实验在对话框 中选择您 需要的 EDA 软件 格式，点 击确定即 可生成相应的网络 表。现代电子技术实验5、生成材料清单对于原理图来说，最后的一个步骤应该是 产生材料清单。 点击 或Tools&Cross Reference…，产生交互参考报表，调出如下对话框：现代电子技术实验现代电子技术实验Sort output by part value, then by reference： 先报告Value 后报告reference，并按value 排序 Sort output by reference designator, then by value：先报告reference 后报告Value，并按reference 排序Report the X and Y coordinates of all parts： 报告器件的X、Y 坐标 Report unused parts in multiple part packages：报告一个封装里没有使用的器件现代电子技术实验点击 或Tools&Bill of Materials…产生材料清单，弹出如下 对话框：现代电子技术实验Line Item Definition：定义材料清单的内容Place each part entry on a separate： 材料清单中每个器件信息占一行 Include File：在材料清单中是否加入其他文件6、建立器件图形符号库现代电子技术实验用户另一个关心的问题是有关图形符号库的新 建问题。新建图 形符号，先新建图形符号库， 在菜单 中选择File&new&library，然后在专案管理视窗中选 中库，点击右键，选择New part，即可。现代电子技术实验器件的名称器件在原理图中编号的 首字母器件相对应的封装 一个器件封装中包 含多少个器件 封装中的器件都一样 以字母区别封装中的 多个器件封装中的器件不一样以数字区别封装中 的多个器件现代电子技术实验7、Part manage (Capture CIS)对于涉及生产的厂家，对材料清单的 内容就要求更多一些，如物料编号，提供 的厂家等。不要急，Capture CIS 为您提供 了这些功能。 使用Part Manage 的第一步，是要拥 有自己的数据库，数据库中包括企业使用 的器件信息，数据库必须包括一下字段： Type、value、symbol、pcb-footprint。现代电子技术实验第二步是必须创建一个ODBC 数据 源来连接数据库，并在Capture CIS 中进 行配置。 打开控制面板，双击“ODBC 数据 源”，弹出如下对话框，在“户DSN”中 点击添加，弹出新建对话框，然后选择 相应的数据库格式，点击完成，在接下 来的对话框中输入数据源名称，并选择 使用您公司的数据库，点击完成，即可 在“用户DSN”中找到您刚刚建立的数据 源。现代电子技术实验现代电子技术实验任意打开一张原理图，在专案管理视 窗有效的前提下，选择Options&CIS configuration…，在弹出对话框中选择NEW， 出现如下配置图：现代电子技术实验点击Browse…，在Browse Data Source 对话框中选中您刚刚建立的数据源， 按OK 按钮退出，即可在Tables 文本框中 显示出您数据库中的表。选中相应的表的 前面方框，在Configuration 会显示出对应 表中的字段，配置相应的属性以便传递到 Capture 中去（配置方法请听讲解）。最 后确定退出。 配置好数据库后，您就可以开始使用 了。现代电子技术实验应用一：从你的数据库中调用器件。 在原理图窗口下，点击place&database part…数据库中的表表中的器件现代电子技术实验应用二：器件管理(part manage) 在专案管理视窗下，点击Tools&Part manager&Update…，调出如下器件管理 对话框：可以查看数据库中有关器件的 全部信息。现代电子技术实验双击选中的器件或先选中器件并点 击 ，将会在数据库中查找此器件的信 息，并调出如下对话框：现代电子技术实验选定并双击列表中的器件或点击 ， CIS 将把有关该器件的信息调用到Part Manage 中去。如上图的器件1、2、3。现代电子技术实验第二章原理图中的基本操作? 要求：熟悉OrCAD―Capture设计环境，熟 练掌握 ? Capture的操作方法及环境参数的设置， 涉及工 ? 程的新建，元器件的摆放、旋转、镜像， 元器件 ? 的连接，元器件属性编辑，绘图区属性编 辑等，?现代电子技术实验主要内容? 电路图设计的基本步骤? 电路图编辑模块Page Editor ? 单页电路图的绘制 ? 多页电路图的绘制 ? 层次电路图的绘制现代电子技术实验2.1 电路图设计的基本步 骤现代电子技术实验第一步 启动capture? 从开始/程序/orcad10.5/capture启动第二步 新建设计项目（project）现代电子技术实验在菜单栏中选择file&new&Project： Capture的Project是用来管理相关文件及属性的。新建Project的同时， Capture会自动创建相关的文件，如DSN、OPJ文件等，根据创建的 Project类型的不同，生成的文件也不尽相同。根据不同后续处理的要 求，新建Project时必须选择相应的类型。Capture支持四种不同的 Project类型。 Analog or Mixed-signal Circuit 本项目以后将进行数/模混合仿 真 PC Board Wizard 本项目以后将用来进行印刷版图 设计 Programmable Logic Wizard 本项目以后将用于可编程器件的 设计(在9.2版本已经不支持) Schematic:本项目只进行原理图设 计 Location：项目存储路径现代电子技术实验第三步 启动电路图编辑模块双击现代电子技术实验第四步 装载元器件符号库现代电子技术实验第五步 绘制电路图电路图的绘制和修改主要在page editor 窗口中 ? 完成，这也是本软件使用最频繁的一个窗 口。在后 ? 面的课程中，我们详细介绍不同电路的绘 制方法。?现代电子技术实验第六步 电路图的后处理?绘制完电路图后，在项目管理器窗 口中，执行tool命令菜单中的有关命令， 可对电路图进行各种后处理，包括元器件 自动编号、设计规则检查、统计报表生成、 网络表生成、DXF文件的导出等等。现代电子技术实验第七步 设计结果的保存?电路设计过程中，可生成多种代表设 计结果的文件，可在设计项目管理器窗口 中执行有关命令，保存结果文件。现代电子技术实验2.2 电路图编辑模块page editor? 窗口结构? 命令系统 ? 调整绘图页规格 ? 放置电路元件 ? 连线? 元器件属性的编辑和设置? 网络标号的编辑现代电子技术实验2.3.1窗口结构系统控制菜 单菜单栏 工具栏标题栏工作区 记录窗口 状态 栏现代电子技术实验2.3.2 命令系统?? ??? ??? ? ?1 2 3 4 5 6 7 8 9 10file 主命令菜单 edit 主命令菜单 view主命令菜单 pspice主命令菜单 macro主命令菜单 pspice主命令菜单 accessories 主命令 options主命令菜单 windows 主命令 help主命令菜单现代电子技术实验File 主命令菜单Export selection 将当前电路中选 中的单元存入库文件 ? Import selection 从存放单元电路 的文件中调入所需要的单元 ? Import design 采用EDIF和 PDIF 的电路图，以及以前pspice软件包 中schematic软件绘制的电路图， 将他们转换为orcad/capture接受 的数据格式 ? Export design 在orcad/capture绘 制的电路图，将其转换为通用的 EDIF格式或autocad 软件接受的 DXF格式?现代电子技术实验Edit 主命令菜单元件属性 ? Link database part 和derive databasepart 设计调用软件 中的元器件信息管理系统 （CIS） ? Pspice model：模型参数编辑 ? Pspice stimulus：设置输入激 励信号的波形? Properties现代电子技术实验View 主命令菜单hierarchy 显示当前上 一层次电路图 ? descend hierarchy显示当前子 电路图对应的下一层次电路图 ? Database part在屏幕上显示 CIS模块窗口 ? Synchrosize up/down/cross是 关于管脚放置方向的? Ascend现代电子技术实验Place 主命令菜单? ? ??? ?Database part 调用internet上数 据库的元器件 Off-page connector 端口连接符 Hierarchical block 子电路框图 Hierarchical port 层次电路框图中 的端口标识符 Hierarchical pin 子电路框图引出 端 No connect 浮置引线标志现代电子技术实验Macro 主命令菜单配置当前绘图过程中采用的宏， 包括新建的宏 ? Play 运行宏 ? Record 将指定的一系列绘图动作记录下来， 生成一个宏? Configure现代电子技术实验Pspice 主命令菜单? Advancedanalysis：高级分析现代电子技术实验Options 主命令菜单现代电子技术实验Window 主命令window 生成一个与当前处于激活状态 的窗口完全相同的窗口 ? Cascade 将多个窗口以层次方式排列 ? Tile horizontally 垂直排列 ? Tile vertically 水平排列 ? Arrange icons 最小化的窗口图标依次排在 窗口的最低部? New现代电子技术实验窗口显示方式现代电子技术实验绘图工具栏功能介 绍 进入Schematic窗口，则在窗口右边会出现下图的工具栏：放置总线引出管脚 Place junction 放置阶层 放置端口 指示管脚不连接 放置阶层引脚添加文字Place part Place wirePlace BusPlace gnd Place power绘制无电气性质 符号Place net name 放置分页图纸间的 接口现代电子技术实验2.3.3 调整绘图页规格? 执行Options/Schematic Page Properties命令现代电子技术实验2.3.4 放置电路元件? 方法一：Place\part? 方法二：单击工具栏上的? 方法三：按快捷键【P]按钮现代电子技术实验part现代电子技术实验加载元件库若要对电路进行模拟分析，必须加载pspice文件夹中的 库文件。点 ? 击 add library 按钮出现下图的对话框选择库所在的路径 后，找到 ? 对应的库，点击打开就ok了?现代电子技术实验元器件符号库商品化的元器件符号库 （不同型号的半导 体器件和集成电路） ? 第一:以元器件的类型为库文件名,如CD4000, ? BIPOLAR,OPAMP ? 第二:在库文件名中包含有公司的名称。如 SIMENS, ? MOTOR ? Pspice 模型参数库中同时提供这些元器件的 模型参数?1现代电子技术实验? ? ????2 常用的非商品化元器件符号库 1）ANALOG库：模拟电子电路无源元件，如R, C, L 2）BREAKOUT库：调用pspice软件对电路进行蒙托 卡罗和最坏情况统计分析时，要求电路中某些元器件 （包括R、C等无源元件以及各种半导体器件）参数 按一定的规律变化，这些元器件符号应从此库中调用。 3) SOURCE库：各种电压源和电流源符号 4）SOUCESTM：信号源符号，若用StmEd模块设置 激励波形 5）SPECIAL：一些特殊元件：如电压表、电流表现代电子技术实验3、Design Cache库：是在绘制原理图的过程 中自动形 成的，用于存放当前电路图绘制中采用的各种元器件符 号，包括使用后已删除的。4、CAPSYM库：主要用于存放绘制Power, Ground, Off-Page Connector, Hierarchical Port, Title Block的元 器件符号。注： 如果要进行电路模拟，电路图使用的元器件符号必需从 Capture/Library/PSpice子目录下的元器件符号库中调 用。现代电子技术实验搜索器件?如果不知元器件在何库，可通过元器件查找的方法找到。点 击part?search…按钮，调出下面的器件搜索对话框现代电子技术实验? 如果我们选择了放置元件后，则可以一直放置元 ? 件，直到我们 ? （1）按下ESC; ? （2）按下右键，选择End Mode. ? 在放置状态，可以按R键，旋转元件90度， 按下H ? 键，水平镜像；按下V键，垂直镜像现代电子技术实验 在放置元件的状态下，单击右键，弹出如下的选项逆时针旋转90度 放大视窗 缩小视窗如果中器件放置过程中需要调整器件的 结束取放操作 方向，可以单击鼠标右键选择菜单操作完 水平翻转 成。垂直翻转 编辑元器件属性 跳到指定位置现代电子技术实验元器件类别及关键字母代号字母代 号 B C D 元器件类别 GaAs 场效应晶体管 电容 二极管 字母代 号 N O Q 元器件类别 数字输入 数字输出 双极晶体管EF G受电压控制的电压源受电流控制的电流源 受电压控制的电流源RS T电阻电压控制开关 传输线HI J K L受电流控制的电压源独立电流源 结型场效应晶体管JFETUUSTIM V数字电路单元数字电路激励信号源 独立电压源 电流控制开关 单元子电路调用互感（磁芯），传输线耦 W 合 电感 X现代电子技术实验放置电源符号Place ?Power ? 方法二：单击绘图工具栏 图标， ? 方法三：快捷键F或Shift+F。? 方法一：菜单栏现代电子技术实验Power现代电子技术实验放置接地符号? 方法一：执行菜单命令Place\Ground ? 方法二：单击右侧绘图工具栏 图标 ? 方法三：快捷键G或Shift+G。 ? 要注意的是：画电路图后进行放置时一 定要放 ? 置零节点，原因在于Spice是用改进的节点法 列写方 ? 程的。只有指定零节点才能保证方程是独立 的。零现代电子技术实验ground现代电子技术实验电源和接地符号数字逻辑0和1、 地 接地符 号 电压符号 不用于 pspice仿真 的电路现代电子技术实验电源符号?1CAPSYM库里有上图所示四种电源符号。 他们仅仅是一种符号，不具备任何电压值， 但具有全局性（GLOBE) ? 2 Souce库里的电源符号.代表激励电源， 可以赋予电平值。执行pspice程序进行仿真， 必须添加这类电源电源和接地符号的使用原则?现代电子技术实验1 模拟电路中的直流电压源（或电流源）、交流和瞬 态信号源以及数字电路中的输入激励信号源均应执行 Place/Part子命令，从SOURCE库（或 SOURCESTM库）中选用 ? 2 加于数字电路输入端的高电平和低电平信号应选择 执行Place/Power子命令，从SOURCE库中选用 $D_HI和$D_LO两种符号。 ? 3 调用Pspice对模拟电路进行模拟分析时，电路中一 定要有一个电路为零的接地点。这种零电位接地符号 需通过执行Place/gound子命令，从SOURCE库中选 用名称为0的符号 ? 4 如果使用了CAPSYM库中的电源符号，则还应调用现代电子技术实验?根据电路设计的需要放置器件在合理的位置现代电子技术实验2.3.5 连线（wiring)方法一：Edit\Place\wire 方法二：单击工具栏 按钮 ? 方法三：按下快捷键【W】 ? 进入连线状态，此时鼠标变成十字形，移动鼠标，点击 左键即可开 ? 始连线，在拐弯处单击左键，在连线终点双击左键，结束本 次连线 ? 。继续下一条连线。退出连线模式，选择键盘上Esc按钮， 或者单 ? 击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中，单击End Wire选项即可 当电气对 ? 象没有连到一起时，他们的端点为空心小矩形，若连到一起， 连接点 ? 变成实心的。 ? 连线时，在交叉而且连接的地方会有一个红点提示，如 果你需要在? ?现代电子技术实验总线和总线引入线? ? ? ? ? ? ? ?方法一：Edit\Place\Bus 方法二：单击工具栏 按钮 方法三：按下快捷键【B】 总线是连线的简化表现形式，它是由一组具有相 关性的 信号线组成的多个元器件或子电路的公共通道。 总线上 传输的多路数字信号按照一定的协议分配，并通 过导线 引出到元器件或子电路的输入输出管脚上。 总线不具有电气意义，它是通过网络标号来表示现代电子技术实验2.3.6 元器件属性编辑元器件属性参数：?固有属性和用户自定义属性?参数名和参数值 元器件属性参数修改的主要两个方法： ?属性参数编辑器?属性参数修改对话框现代电子技术实验?属性参数编辑器修改属性 选中一个或多个元件，单击鼠标右键选择 事先要选中某 一个参数项 Edit Properties或选择Edit/Properties命令 或双击待修改的元器件对元件属性进行编辑。 在编辑对话框中有7张标签，单击 元件的参考名称 元件的取值 “Part”标签，再用鼠标单击要编辑的 “Reference”和“Value”列下的相应表格 进行编辑现代电子技术实验?属性参数修改对话框 此外，也 可以直接 对要编辑 的属性进 行双击， 在弹出的 对话框对 属性进行 编辑．现代电子技术实验? 在元件没有放置到电路图上之前，点击鼠标右键，从弹出的快捷方式中选择 edit properties子命令现代电子技术实验元器件常用修改属性： ?基本无源元件（R, C等）：Value, Reference ?商品化半导体器件（Q等）：Reference?数字逻辑器件：Part Reference, Reference, Designator2.3.7 网络别名的编辑?现代电子技术实验? ? ???电路中电学上相连的连线、总线、元器件引 出端等构成一个网络（net），也叫节点。网络别 名（Net Identifer）就是为了识别一个网络而给予 的独一无二的代号。如果与一个网络相连的符号 中有电源或接地符号，或者有端口连接符号则以 这些符号的名称称为网络别名。 作用：1通过网络标号描述电路中各个元器件之间 的连接 关系，生成电连接网表文件； 2 电路中不同位置的网络，即使未用线连接，只 要他们的网络标号相同就表示在电学上是相连的。 3 pspice电路模拟结束后，采用网络标号表示电 路特性分析的结果。 4总线信号名也可通过设置网络标号的方法确定现代电子技术实验网络标号对象包含有： ? 1 网络别名（Net Alias） 用以识别在一个绘图页内有连 通的网络 ? 2 多页连接端口（Off-Page Connectors）用以识别两个 绘图页间连接的网络。 ? 3 层次输入/输出端口（Hierarchical Port） 经由层次方 块（Hierarchical Block）的层次管脚（Hierarchical Pin），用以识别进入一个子绘图页的网络连接。 ? 4 电源对象名（Power Object Names） 用来识别一个 全局性的网络，通常用来标识电源网络（VCC)或是接地 网络（GND） ? 5 元件上隐藏的管脚（Hidden Pin） ? 在建立网络时，网络标号的优先级，由高到低分别是： ? 用户已命名的网络、层次输入输出端口、跨页连接 端口、电源 ? 对象名、网络别名、系统产生的名称?现代电子技术实验放置网络别名(place net name)? 点击placenet alias按钮，调出place net alias对话 ? 框，在alias对话框中输入要定义的名称，然 后点击 ? OK退出对话框，把鼠标移动到你要命名的连 线上， ? 点击鼠标左键即可。 ? 注意：在数据总线与数据总线的引出线上要 定义网络现代电子技术实验2.4 单页电路图的绘制? 绘制原理图的基本步骤: ? １、调用Page Editor ? ２、绘制原理图（三方面的内容）： ? 绘制元器件符号：如电阻、电容、晶体管、电源 和接地 ? 符号等。对分层次电路设计，需绘制几个层次子电 路框图。 ? 元器件间的电连接：包括连线、总线、电连接标识 符、结点 ? 符号和网络别名等。对分层次电路，还需绘制子电 路端口符 ? 绘制电路图中辅助元素：如标题栏，标签、几何图 形及文现代电子技术实验?例1 三极管放大电路现代电子技术实验第一步 新建设计项目现代电子技术实验在已有电路基础上创 建? 建立空项目单击OK, 就会出现项目管理窗口。在File标签中，有Design Resources（设计资源）?项目名.dsn ?SCHEMATIC1?PAGE1，双击PAGE1，电路图绘制窗口 就出现了。现代电子技术实验第二步 进入绘制页双击现代电子技术实验第三步 加载元件库? 在本设计中，需要用到anolog.olb库里的电阻R， ? 电容C，以及bipolar.olb库里的二极管，电 源位于 ? 元件库source.olb。 ? 需将这些库加载到当前项目中。现代电子技术实验第四步 放置元器件现代电子技术实验第五步 连线并调整元件位置现代电子技术实验第六步 编辑元件属性?选中要编辑的元件，然后单击右键从快捷菜单中选择 edit properties。从对话框中修改各个元件的属性现代电子技术实验第七步 保存? 按常规的windows操作即可。现代电子技术实验2.5 Capture环境参数设置? Capture的环境参数包括： ? 系统属性及设计模板两大类。现代电子技术实验?系统属性设置(Options-&Preferences)：板级仿真 系统颜色设置 的设置 有关文本编辑的 一些项目设置 一些杂项的设 设置放大与缩 置,如线宽等 小的倍数 绘制时的 设置栅格的 选择设置 显示模式现代电子技术实验?系统设计模板参数设置(Options&Design Template)：设置图纸的 大小 图纸边 框的设 设置阶层的 与SDT文件兼 定与显 属性 容性的设置示 标题栏 字体的设置 的设置现代电子技术实验绘制图纸标题栏? 选择place/titleblock，出现place title block对话框 ? 从默认的库里选中一个符号，然后在对应项 里编辑显示属性2.5 拼接式电路图的绘制? 1.拼接式电路结构?现代电子技术实验电路规模较大时，可按功能将电路分成几部分， 每部分绘制在一页图纸上，各张电路图之间的信号连接 关系用Off-Page Connector(端口连接符)表示。??2.OrCAD/Capture中拼接式电路结构的特点（1）拼接式电路设计中，每一页电路图上均放置有OffPage Connector (端口连接符)，表示不同页面电路之间 的连接关系。不同电路图上名称相同的端口信号标识符 之间在电学上是相连的。 （2）拼接式电路中不同页面都属于同一层次，相当于 在同一个图纸资料夹中。?现代电子技术实验拼接电路图的绘制步骤第一页面电路的绘制 ? 2 放置端口连接符 ? 3 添加绘图页面 ? 4 添加绘图页面中电路图 ? 5 在新绘图页上放置端口连接符?1例3 分流电路图的绘 制现代电子技术实验现代电子技术实验第一步 绘制第一页电路图现代电子技术实验第二步 放置分页图纸接口元件选择工具栏上的 按钮，或者执行Place/off-page ? connector命令，打开 Place off-page connector对话 框 ? ，选择OFFPAGELEFT-L元件，放置到图纸上?现代电子技术实验更改分页图纸接口元件的名称? 在〈〈双击鼠标左键打开Off-Pageconnector属性编辑对话框，键入新名字为 Vi现代电子技术实验? 如果在分页图纸端口的名字上双击左键，出现下面的对话框，改名为Vi现代电子技术实验第三步 添加绘图页? 在项目管理器窗口上，右键点击SCHEMATIC1文件夹，在弹出的快捷菜 单中，选择New page，默认新绘图页为 PAGE2。现代电子技术实验第四步 绘制第二张绘图页? 双击SCHEMATIC2文件名，打开新的绘图页现代电子技术实验第五步 在新图纸上添加分页图纸端口 元件? 选择OFFPAGELEFT-R元件现代电子技术实验更改分页图纸接口元件的名称例4 把滤波器电路图用多页显 示现代电子技术实验现代电子技术实验第一步 绘制第一页电路图现代电子技术实验添加分页图纸端口符号第二步 绘制第二张电路图?现代电子技术实验在项目管理窗口下，右键SCHEMATICAL文件夹从 弹出的快 ? 捷菜单中选择new page选项，默认新一页为page2， 双击 ? page2打开第二张电路图现代电子技术实验添加分页图纸接口现代电子技术实验第三步 绘制第三张电路图现代电子技术实验添加分页图纸接口现代电子技术实验第四步 绘制第四页电路图现代电子技术实验添加分页图纸接口现代电子技术实验2.6 模块化和层次化设计先将整体电路依特性及复杂度分割成合适的 子电路，然后先分别绘制及仿真每一个子电路，待 相关的子电路一一完成后，再将他们组合起来继续 仿真，最后完成整体电路。 ? 由于各个子电路都经过完整的设计过程，因 此这个子电路就可以用一个块（Block）来代表， 以后可以在同一个设计作品或者其它设计作品内反 复使用它，它像是用已经做好的积木堆出各种不同 的城堡一样。所以我们说这个子电路已被模块化了。?现代电子技术实验层次化结构：如果我们将电路在垂直方向分割，而 此处的模块也可能是由几个更基层的模块所组成， 一路延续下去，就形成像金字塔型的层次化 （Hierarchy）结构。在OrCADCapture中是通过层 次输入/输出端口（ierarchecal port）、层次方块 （Hierarchical Block）与层次管脚（ ? Hierarchical Pin）来完成逻辑的连通性。?现代电子技术实验层次电路图的绘制绘制层次方块 放置层次管脚 放置层次端 口 连接层次方块根层电路 图子层电路图：绘制子电路图例4 将全加器电路用层次电路实 现现代电子技术实验现代电子技术实验? Halfadder的子电路图第一步 绘制根层电路图?现代电子技术实验新建一个项目，打开电路图绘制窗口，执行place\ ? hierachical block 命令或者选择工具栏上的 按钮 ? ，出现下图对话框阶层模块在原理图上的编 号 阶层模块的类型： Schematic View VHDL EDIF Project Pspice Model Pspice Stimulus阶层模块包含的原理图名 称 阶层模块包含的原理图的文件 名即存储路径现代电子技术实验对子电路方框图的操作改变大小、外形、形状 ? 鼠标左键点中Hadder1元件，变成紫 色并有虚线外框环绕，用鼠标左键拖拽即 可改变其位置，用鼠标左键拖拽方块的四 个变角即可改变其大小和形状?现代电子技术实验Implementation Type 选项?None一不带下一层次描述 ? Schematic View一子电路的下一层次电路是由capture绘制的 电路图 ? VHDL一子电路的下一层次电路是由一个VHDL文件描述 ? EDIF 一子电路的下一层次电路是由一个EDIF格式的网络表文 件描述 ? Project一子电路的下一层次电路是由一个capture的可编程设 计项 ? PSpice Model一子电路的下一层次电路是由一个PSpice 模 型文件描述 ? PSpice Stimulus一子电路的下一层次电路是由一个PSpice激 励信号波形文件描述 ? Verilog一子电路的下一层次电路是由一个Verilog文件描述现代电子技术实验第二步 放置层次管脚?选中子电路框图，变成紫色。这时执行菜单 place/hierarchical pin命令或者选择工具栏上的 按钮， 打开放置层次管脚对话框 Scalar 表示一般电信号3 State 将该I/O端点设定为三态管 脚 Bidirectional 双向管脚 Input 输入管脚 Open Collector 集电极输出管脚 Open Emitter 发射极输出管脚 Output 输出管脚 Passive无方向，无源管脚 Power 电源管脚Bus 表示总线信号，这 时name项必须符合总 线信号名称，如总线名 [m..n]现代电子技术实验? 按照上述方法依次放置其它的子电路框图，再调入74ls32元件现代电子技术实验第四步 放置子电路端口符号? 执行place/hierarchicalport命令或者选择工具栏上 ?的 按钮，填入端口名称现代电子技术实验子电路端口类型?8种符号分为四组： ? Portboth左右都有箭头，表示双 向口 ? Portleft符号箭头指向左表示输出 口 ? Portno无方向，表示端口属性为 passive ? Portright符号箭头指向右表示输 入口 ? 破折号后面的字母L、R表示端口 名位于符号的左边或右边。现代电子技术实验连接根电路图? 放置端口符号后，就可连接根电路图现代电子技术实验第二步 绘制子层电路图? 鼠标左键选中h_adder1，然后执行菜单命令View/Descent Hierachy 或者鼠标右键调出快 捷菜单Descent Hierachy选项，这时打开一个 New Page In Schematic对话框现代电子技术实验子电路绘图页窗口现代电子技术实验h_adder1子电路图现代电子技术实验h_adder2子电路图?鼠标左键选中h_adder2，然后执行菜 单命令View/Descent Hierachy 或者鼠标右 键调出快捷菜单Descent Hierachy选项,会 发现h_adder2子电路已经自动生成，与 h_adder1子电路图一样，因为定义的时候 它们子电路名字一样。现代电子技术实验总结：绘制原理图的注意事项1、新建Project时，如果用于仿真，应选择Analog or Mixed-signal Circuit 2、调用的器件必须有PSpice模型 首先，调用OrCAD软件本身提供的模型库，这些库文 件存储 的路径为Capture\Library\pspice，此路径中的所有器 件都有提 供PSpice模型，可以直接调用。 其次，若使用自己的器件，必须保证*.olb、*.lib两个文 件同时 存在，而且器件属性中必须包含PSpice Template属性。现代电子技术实验4、必须有激励源。 原理图中的端口符号并不具有电源特性，所有的 激励源 都存储在Source和SourceSTM库中。 5、电源两端不允许短路，不允许仅由电源和电 感组成 回路，也不允许仅由电源和电容组成的割集。 解决方法：电容并联一个大电阻，电感串联一个 小电阻 6、最好不要使用负值电阻、电容和电感，因为 他们容易引起不收敛。现代电子技术实验快捷键? ? ? ??? ? ? ?在画图模式下，按下字母 -P，放置器件 -W，放置连线 -J，放置结点 -N，网络标号 -B，放置总线 -E，放置总线子线 -O，放置电源符号 -G，放置地符号重点说明?? ?现代电子技术实验?? ?Capture将每个设计作品（Design）都视为一个 项目（ Project），而且每个项目文件（.OPJ）内只能 含有一个 设计文件（.dsn），而设计文件内至少必须包 含一个绘 图页文件夹与一张绘图页。不过由于复杂一点 的设计电 路往往不能在一张绘图页内完成，这时只好将 电路拆成 彼此相连接的绘图页：因此一个实用的项目现代电子技术实验练习1现代电子技术实验练习2现代电子技术实验练习3 把下页的图用多页图表示练习4 将下面的滤波器电路用层次电路 实现现代电子技术实验注意：放置阶层管脚时，必须选定子电路的方框 图 GND 、Vcc、Vee为Power Vi 、AMP2的Vo1为input Vo2、AMP1的Vo1为output现代电子技术实验练习5 用层次方式绘制RC电路模拟电子学 基础实验晶体管放大器的仿真实验步骤(一) 电路原理图输入现代电子技术实验1、启动OrCAD/Capture?选择 “ 开 始 ” → “ 程 序”→“OrCAD 9.2”→“Capture”， 以进入Capture 的工作环境现代电子技术实验现代电子技术实验2、创建新项目现代电子技术实验?执行File/New/Project命令? 在Name框中键入欲现代电子技术实验建立项目的名称(如： Amplifier) ? 在Location框中键入 该项目的保存路径 (如：E:\0221033) ? 在Create a New Project Using复选 框中选择Analog or Mixed-Signal Circuit?出现“CreatePspice Project”对现代电子技术实验话窗口 ?在Create base upon an existing project复选框中选择simple.opj ?单击“OK”3、电路原理图编辑?在项目管理器中，依次双击现代电子技术实验“Design Resources”、 “Amplifier.dsn”、“Schematic1”、 “Page1” ?自动进入原理图编辑器界面现代电子技术实验?删除原理图编辑区左边的多现代电子技术实验余符号，方法是： ?用鼠标对准欲删区域左上角， 按下鼠标左键不放。将鼠标 移至欲删区域右下角，防开 鼠标左键 ?按键盘Del键现代电子技术实验放置晶体管符号? 执行P1ace/Part命现代电子技术实验令 ? 在 “Libraries”列表 框中选择 “BIPOLAR” ? 在 “Part”列表框中 选择“ Q2N2222” ? 单击“OK” ? 将晶体管移至合适 位置，按鼠标左键现代电子技术实验放置电阻符号? 执行P1ace/Part命令现代电子技术实验?在“Libraries”列表框 中选择“ANALOG” ? 在 “Part”列表框中选 择“ R” ? 单击“OK” ? 将电阻R移至合适位置， 按鼠标左键 ? 按ESC键以结束绘制 元器件状态现代电子技术实验放置电容符号? 执行P1ace/Part命令现代电子技术实验?在“Libraries”列表框 中选择“ANALOG” ? 在 “Part”列表框中选 择“ C” ? 单击“OK” ? 将电容C移至合适位置， 按鼠标左键 ? 按ESC键以结束绘制 元器件状态现代电子技术实验放置直流电源符号? 执行P1ace/Part命令现代电子技术实验?在“Libraries”列表 框中选择“SOURCE” ? 在 “Part”列表框中 选择“ VDC” ? 单击“OK” ? 将直流源VDC移至合 适位置，按鼠标左键 ? 按ESC键以结束绘制 元器件状态现代电子技术实验放置激励电源符号? 执行P1ace/Part命令现代电子技术实验?在“Libraries”列表框 中选择“SOURCE” ? 在 “Part”列表框中选 择“ VSIN” ? 单击“OK” ? 将激励源VSIN移至合 适位置，按鼠标左键 ? 按ESC键以结束绘制 元器件状态现代电子技术实验放置地符号? 执行P1ace/Ground命现代电子技术实验令 ? 在 “Libraries”列表框 中选择“SOURCE” ? 在 “Symbol”列表框中 选择“ 0” ? 单击“OK” ? 将地符号0 移至合适位 置，按鼠标左键 ? 按ESC键以结束绘制现代电子技术实验元器件间的电连接? 执行P1ace/Wire命令现代电子技术实验? 将光标移至互连线的起始位置处，点击鼠标左键 ? 移动鼠标，互连线出现 ? 在互连线终点，单击鼠标左键 ? 继续移动鼠标，以绘制下一段互连线 ? 单击鼠标右键，选择End Wire子命令， 结束互连线绘制现代电子技术实验将R1修改为Rb现代电子技术实验?将鼠标对准R1，双击鼠标左键，出现“Display Properties”窗口?在“Value”栏填入“Rb” ?单击“OK”现代电子技术实验将R1值由1k修改为560k出现“Display Properties”窗口?在“Value”栏填入“560k”现代电子技术实验?将鼠标对准R1值1k，双击鼠标左键，?单击“OK”现代电子技术实验修改其余元件属性参数?将R2修改为Rc ?将R3修改为RL，100k现代电子技术实验?将C1、C2值修改为10u?将V1修改为Vcc，6V ?将V2修改为Vi，VOFF=0，VAMP=20m，FREQ=1k现代电子技术实验电路原理图保存?执行File/Save命令现代电子技术实验(二) 电路的仿真(瞬态分析) 1、建立电路网表?执行PSpice/Create现代电子技术实验Netlist命令2、仿真参数类型设置? 执行PSpice/Edit现代电子技术实验Simulation Profile命令?在AnalysisType栏，选择Time Domain(Transient) ?在Start saving data栏填写0ms ?在Run to栏填写10ms?在现代电子技术实验Maximum step栏，填 写0.01ms ?点击“确定”3、放置仪器探头? 执行PSpice/Markers/Voltage现代电子技术实验Level命令 ? 将电压探头拖至输入端Vi、输出端RL处 ? 按ESC键，以结束仪器探头放置现代电子技术实验4、运行仿真分析程序?执行PSpice/Run命令 ?屏幕上出现PSpice仿真分析窗口现代电子技术实验现代电子技术实验5、波形测量现代电子技术实验?执行Trace/Cursor/Display命令现代电子技术实验? 点击分析窗口左下角“V(C2:2)”，选择现代电子技术实验输出端C2与RL连接处的输出电压波形 ? 执行Trace/Cursor/Peak命令，测量标 尺定位于输出波形顶峰? 执行Plot/Label/Mark命令，显示输出现代电子技术实验波形顶峰标尺坐标? 第一位置坐标为顶峰处时间数值 ? 第二位置坐标为顶峰处电压数值现代电子技术实验? 执行Trace/Cursor/Trough命令，测量现代电子技术实验标尺定位于输出波形谷底? 执行Plot/Label/Mark命令，显示输出现代电子技术实验波形谷底标尺坐标? 第一位置坐标为谷底处时间数值 ? 第二位置坐标为谷底处电压数值现代电子技术实验输出峰峰值以及系统增益现代电子技术实验?将顶峰处电压数值与谷底处电压数值相减，得到输出波形峰峰值 Vopp=0..3V ?输出波形峰峰值Vopp与输入波形峰 峰值Vipp相除，得到系统放大增益 Av=(三) 电路的仿真(交流分析) 1、更换激励信号源? 删除电压仪探头、信号源VSIN? 执行Place/Part命令，放置信号源VAC现代电子技术实验?在“Libraries”列 表中选择 SOURCE ?在 “PART” 列表 中选择VAC ?单击“OK”现代电子技术实验?将V1修改为Vi、20mVac、现代电子技术实验0Vdc2、建立电路网表?执行PSpice/Create现代电子技术实验Netlist命令3、仿真参数类型设置? 执行PSpice/Edit现代电子技术实验Simulation Profile命令? AnalysisType栏选择 AC Sweep/Noise现代电子技术实验? ACSweep Type栏选 择Logarithmic及 Decade栏填写0.1Hz ? End栏填写100MegHz ? Points/Decade填写 100? Start4、运行仿真分析程序?执行PSpice/Run命令现代电子技术实验?屏幕上出现PSpice仿真分析窗口现代电子技术实验5、系统增益频率特性分析? 执行Trace/Add现代电子技术实验Trace命令在Add Traces对话窗口? Trace现代电子技术实验Expression栏填写 V[Q1:c]/V[Vi:+]，输出幅度与输入幅度 之比即为增益Av随信号频率变化的关 系 ? 单击“OK”按钮现代电子技术实验标尺工具现代电子技术实验?执行Trace/Cursor/Display命令现代电子技术实验标尺对准Av曲线中频点? 执行Trace/Cursor/Peak命令现代电子技术实验现代电子技术实验在中频点处标记位置坐标? 执行Plot/Label/Mark命令现代电子技术实验? 第一为中频处频率fO =3.9811kHz现代电子技术实验? 第二为中频处放大倍数Avo=57.151? 向左拖动十字标尺，对准0.707倍中频测量低半功率点频率fL现代电子技术实验放大倍数处(约40.554)，即低半功率点标记低半功率点处坐标? 执行Plot/Label/Mark命令现代电子技术实验? 第一为低半功率点频率fL=5.3757Hz ? 第二为fL处放大倍数Av=40.554现代电子技术实验测量高半功率点频率fH现代电子技术实验? 向右拖动十字标尺，对准0.707倍中频放大倍数处(约40.249)，即高半功率点标记高半功率点处坐标? 执行Plot/Label/Mark命令现代电子技术实验? 第一为高半功率点频率fH=25.119MHz ? 第二为fH处放大倍数Av=40.249现代电子技术实验6、输入阻抗频率特性分析仿真起始频率重新设定? 执行Simulation/Edit现代电子技术实验Profile命令?将Start栏由0.1Hz改为1Hz ?单击“确定”按钮现代电子技术实验运行仿真程序? 执行Simulation/Run命令现代电子技术实验现代电子技术实验? 执行Trace/AddTrace命令现代电子技术实验在Add Traces对话窗口? Trace现代电子技术实验Expression栏填写V[Vi:+]/I[Vi]， 激励源输出电压与电流之比即为放大 器系统输入阻抗Ri ? 单击“OK”按钮现代电子技术实验标尺工具现代电子技术实验? 执行Trace/Cursor/Dislay命令测量低半功率点fL处Ri处(约5.3280Hz)现代电子技术实验? 向右拖动十字标尺，对准低半功率点fL标记低半功率点处坐标? 执行Plot/Label/Mark命令现代电子技术实验? 第一为低半功率点频率fL=5.3280Hz ? 第二为fL处输入阻抗Ri=4.2228k?现代电子技术实验测量中频点fO处Ri处(约3.9954kHz)现代电子技术实验? 向右拖动十字标尺，对准测量中频点fO标记中频点处坐标? 执行Plot/Label/Mark命令现代电子技术实验? 第一为中频点频率fO=3.9954kHz现代电子技术实验? 第二为fO处输入阻抗Ri=2.9838k?测量高半功率点fH处Ri率点fH处(约25.029MHz)现代电子技术实验? 向右拖动十字标尺，对准测量高半功标记高半功率点处坐标? 执行Plot/Label/Mark命令现代电子技术实验? 第一为高半功率点频率fH=25.029MHz ? 第二为fH处输入阻抗Ri=30.745?现代电子技术实验(四)数据记录与处理?制定数据记录表格现代电子技术实验?记录与处理放大器瞬态分析数据 ?记录与处理放大器交流分析数据 ?至此，实验内容全部完成现代电子技术实验第二讲、OrCAD 之PSPICE A/D 数模混合仿真模块培训主题：OrCAD Pspice A/D ? 培训时间：两个课时?现代电子技术实验Pspice A/D 的主要功能? 1、可以进行电路的数模混合仿真，对电路进行有效适当的分析。 ? 2、可以根据用户的需要建立自己的仿真模 块，提供行为描述模块，允许对电路进行 行为描述。 ? Pspice A/D在整套软件中的地位 编写VHDL绘制电路图 （CAPTURE） 进行电路混合仿真 （PSPICE A/D） 设计电路板 （LAYOUT） VHDL仿真 （EXPRESS） （EXPRESS）现代电子技术实验运用 Pspice 的基本条件? 1、待仿真的元件必须有Pspice的仿真模块 ? 2、电路中应该含有激励源现代电子技术实验Pspice 中的分析类型? 基本分析类型1、直流分析（DC Sweep) 2、交流与噪声分析（AC Sweep/Noise) 3、直流工作点分析（偏置分析Bias Anaylsis) 4、瞬态分析即时域分析 Time Domain（Transient)现代电子技术实验Pspice 中的基本分析方法? 协助基本分析的分析类型1、Second Sweep 2、参数分析(Parametric Sweep) 3、温度分析(Temperature Sweep) 4、最坏情况分析(Worst case) 5、蒙特卡洛分析(Monte carlo)现代电子技术实验运行Pspice的基本步骤?1、启动 OrCAD Capture ? 2、新建一个工程（File&New &Project …)， 工程的类型为: Analog or Mixed-signal Ciruit 为这个工程起一 个名字，选择OK现代电子技术实验运行Pspice的基本步骤? 此时如果激活管理视窗，则菜单下的加速键栏将会增加一排与Pspice有关的加速按键。其他类型的capture视窗数模混合仿真类型的capture视窗现代电子技术实验? 3、绘制电路图绘制方法和绘制其它电路图是一样的 取用的元件来自Pspice库才可以进行仿真? 4、建立仿真文件激活工程管理视窗，此时菜单下的加速键栏 的 键将会显现。点击此键建立仿真文件 编辑已有的仿真文件可以点击 键? 5、建立好仿真文件后，可以点击运行仿真文件键， 请看演示…. ...现代电子技术实验Pspice 直流分析? 针对电路中直流电流或直流电压的变动而做出的分析 ? 例子：D1是一个稳压二极管， 我们可以采用直流分析的 方法，使电压V1在一定范 围内改变，同时观察D1上 电压的变化，从而观看D1 的稳压特性source 库的VDC Analog 库的R diode库的IN5225现代电子技术实验 ? 为了实现以上想法，我们可以采用以下步骤1、绘制电路图（注意元件的来源） 2、建立新的仿真文件 或者编辑旧的仿真文件 3、分析类型选择 DC SWEEP 4、设置中选择Primary Sweep 5、扫描变量选择电压源 电压源的名字为V1 6、扫描类型选择线性 开始为 0V 结束为 10V 增量为 1V 7、确定，点击 运行仿真程序 系统将自动调用Pspice A/D 以上设置把电压源 V1设置为直流电压扫描变量，扫描值从0V到 12V，每次递增1V请看演示……现代电子技术实验Pspice 直流分析? 运行仿真程序后放置电压探针在D1的K脚（或者在Pspice的环境中选择菜单Trace&Add Trace 选择V(D1:K) ) ? 仿真的结果如下：显示采样点 Pspice A/D 界面 添加文本现代电子技术实验 启动光标 标 注 光 标 位 置 的 坐 标X轴取对数坐标FFT变换 Y轴取对数坐标 添加观测信号 添加复合观测信号定位光标在最小值定位光标在下一个波峰 定位光标在下一个波谷 定位光标在下一个斜率最大值 定位光标在最大值定 位 光 标 在 下 一 个 采 样 点定位光标在下一个数字转折点 定位光标在上一个数字转折点现代电子技术实验Pspice 交流分析针对电路中交流电流或交流电压的变动（幅度、 频率、相位）而做出的分析 ? 例子 R2和C1构成了低通滤 波器，改变交流信号源 的频率可以观察RC回路 的滤波特性。?source 库的VAC其它元件来自analog 库Pspice 交流分析?现代电子技术实验具体操作步骤如下：1、绘制电路图（注意元件的来源） 2、建立新的仿真文件 或者编辑旧的仿真文件 3、分析类型选择 AC SWEEP/NOISE 4、设置中选择Gernal Settings 5、AC 扫描类型选择以十为底 的对数 起始频率设为 1Hz 结束频率设为 1MEGHz 每单位取样点数设为 10 6、噪声分析不选使能请看演示…….现代电子技术实验Pspice 交流分析? 运行仿真程序，放置电压探针在out端（或者在Pspice中加入V(out)波形 )? 仿真结果如下：现代电子技术实验Pspice 中的噪声分析? ? ?噪声分析是针对电路中固有噪声所做的分析。 它和交流分析一起使用。 噪声种类：热噪声：电子的无序运动引起 散弹噪声：单位时间通过PN结的载流子数目变化造成 闪烁噪声：又称低频噪声，能量主要集中在低频段，由于生产工艺的缺陷而引起 Pspice中所计算的噪声通常指电阻上的热噪声、半导体器件上的散弹噪 声 和闪烁噪声。 Pspice可以分析每个频率点上输出端的等效输出噪声电压，和指定输入 V A Hz Hz 端 的等效输入噪声电压，噪声电压的单位是 或 ，即把噪声 电 压(电流)对噪声带宽的平方根进行归一化现代电子技术实验Pspice 中的噪声分析? 例子： ../Pspice/samples/anasim/example/example.opj在9.1及以前版本中，应当把例子中的V1由VSIN换为source 库 的VAC，否则不能进行AC Sweep。如下图所示：现代电子技术实验Pspice 中的噪声分析? 在仿真文件中作以下设置1、分析类型选择 AC SWEEP/NOISE 2、设置中选择 Gernal Settings 3、AC 扫描类型选择 以十为底的对数 起始频率设为 10K 结束频率设为 10G 每单位取样点数设为10 4、Noise Analysis 中选使能 输出端为 ：V(OUT2) 参考电源为：V1 噪声报告间隔为：30现代电子技术实验Pspice 中的噪声分析－观察结果确定后，运行仿真。观察结果可以有两种方法： 方法一：Pspice A/D窗口中选中菜单View－&Output FileSQ―S RT-square RootV2 HZV2HZV HZ现代电子技术实验Pspice 中的噪声分析－观察结果方法二：在Pspice A/D窗口中加入波形V(INOISE)和 V(ONOISE) （菜单 Trace&Add Trace…或 加速按 钮 ) INOISE 即INPUT NOISE ONOISE 即OUTPUT NOISE噪声的计算方法:输出端的总噪声除以 电路的总增益(输出/输入等效点)现代电子技术实验Pspice 中的直流工作点分析? 直流工作点分析即直流偏置分析(Biaspointanalysis), ? 采用直流偏置分析可以得到以下信息: 1、电路的直流工作点 2、电路的直流灵敏度 3、电路的直流传输特性（Transfer Function) 包括电路的增益、输入输出等效阻抗等现代电子技术实验Pspice 中的直流工作点分析? 例子：共发射极放大电路我们可以运用偏置 分析的方法，求出 电路中每一点的直 流性能和电路的等 效输入和输出阻抗SOURCE库VSINBIPOLAR库40235现代电子技术实验Pspice 中的直流工作点分析操作步骤如下：1、分析类型 选中Bias Point 2、设置中 选中General Setting 3、是否包含详细信息 （针对每一个器件） 4、是否进行灵敏度 分析（需要填写分 析谁的灵敏度） 5、是否计算小信号 直流增益（即进行传 输特性分析） 需要填写输入输出点现代电子技术实验Pspice 中的直流工作点分析R1 out out灵敏度介绍S (T , X ) ? ?T6k V1 10V dc R2元件灵敏度S(T,X)?X04k是指电路特性参数T对元器件X的值绝对变化的灵敏度（即元件X取值的变化 对电路参数T的影响量）。数学表示为 VR VR 例： ?( 1 2 ) ?( 1 2 )S (Vout , R1 ) ? ?Vout 0 ? V1R2 ? V1R2 ?V VR R ?R R ? R V (R ? R ) ?V R ? 1 2 ? ? ；S (Vout , R2 ) ? out ? 1 2 ? 1 1 2 1 2 ? 1 1 ?R1 ?R1 ( R1 ? R2 ) ( R1 ? R2 ) ?R2 ?R2 ( R1 ? R2 ) ( R1 ? R2 )相对灵敏度Sn是指电路特性参数T对元器件X的值相对变化为1%情况下的灵敏度。Sn ? S ?X 100仿真后可以在输出文件中看到分析的结果（Pspice A/D环境中菜单 view&output file)现代电子技术实验Pspice 瞬态分析? 电路的瞬态分析就是求电路的时域响应。1、它可以在给定激励信号的情况下求电路输出的 时间响应、延迟特性； 2、也可以在没有任何激励信号的情况下求振荡波 形、振荡周期。? 瞬态分析是运用最多，最复杂的分析。也是消耗计算机资源最多的分析现代电子技术实验Pspice 瞬态分析?例子：低通滤波电路source 库的VSINV1为激励源，型号为VSIN（电压型正弦波） 在V1的属性编辑中 设置 Voff=0v，Vampl=5V； Freq=100KHz,我们可以用时域分析的方法观察电路各点信号的变化情 况现代电子技术实验Pspice 瞬态分析?具体操作步骤如下：1、绘制电路图，并且设置V1的属性 2、建立新的仿真文件或者编辑旧的仿真文件 3、分析类型选择 Time Domain（Transient） 4、设置中选中 Gernal Settings 5、运行时间设为50 us 6、数据开始采集时间 设为 0 7、最大采集时间间隔用 系统默认值（不填写）现代电子技术实验Pspice 瞬态分析?请看演示…...运行仿真程序后放置电压探针在观测点可以观察其时 域波形，例子中的波形为：?可以在Pspice环境中对时域 的波形进行快速傅里叶分 析(FFT点击FFT快捷按钮） FFT后的频域图波形如图：现代电子技术实验Pspice 瞬态分析中的信号源? 瞬态分析中常用的激励源1、脉冲波 VPULSE，IPULSE 2、正弦波 VSIN，ISIN 3、指数波VEXP，IEXP 4、分段线形波 VPWL，IPWL(piece-wise liner) 5、周期的折线波VPWL_ENH,IPWL_ENH 6、单频调频波VSFFM，ISFFM现代电子技术实验Pspice 瞬态分析中的信号源? 脉冲波属性名 V1 或 I1 V2 或 I2 TD TR TF PW PERVPULSE，IPULSE中属性的设定默认单位 V或A V或A S S S S S代表的意思 初始值 脉动值 初始延迟时间 上升延时间 下降延时间 脉冲的宽度时间 周期例子：以VPULSE为例 设置V1=0，V2=2V，TD=2ms, TR=1ms, TF=2ms,PW=4ms, PER=10 则VPULSE的波形为：现代电子技术实验Pspice 瞬态分析中的信号源? 正弦波VSIN，ISIN中属性的设定代表的意思 直流偏移量 振幅 频率 延迟时间 阻尼系数 相位延迟 默认单位 V或A V或A Hz S 1/S 度属性名 VOFF 或 IOFF VAMPL 或 IAMPL FREP TD DF PHASE例子：以VSIN为例 设置VOFF=1V，frep=1meg VAMPL=2V， TD=1us, DF=100K,PHASE=0; 则VSIN的波形为：现代电子技术实验Pspice 瞬态分析中的信号源?指数波 VEXP，IEXP中属性的设定代表的意思 初始值 脉动值 起始延迟时间 上升时间常数(τ ) 持续延迟时间 下降时间常数(τ ) 默认单位 V或A V或A S S S S属性名 V1 或 I1 V2 或 I2 TD1 TC1 TD2 TC2y ?et /?例子：以VEXP为例 设置V1=0V，V2=2V， TD1=1us, TC1=0.2us, TD2=5us,TC2=0.5us 波形为：现代电子技术实验Pspice 瞬态分析中的信号源? 分段线形波属性名 T1 V1 T2 V2 T3 V3 … Tn Vn 代表的意思 第一个样点的时间 第一个样点的取值 第二个样点的时间 第二个样点的取值 第三个样点的时间 第三个样点的取值 ……… 第 n 个样点的时间 第 n 个样点的取值VPWL，IPWL中属性的设定默认单位 S V或A S V或A S V或A … S V或A分段线形波通过给出的样点值, 采用插值的方法勾画出整个脉冲例子：以VPWL为例 设置 T1=0,V1=0V; T2=2us,V2=1V; T3=3us,V3=4V; T4=6us,V2=0V;现代电子技术实验Pspice 瞬态分析中的信号源? 周期性折线波VPWL_ENH，IPWL_ENH中属性代表的意思 时间基准值 电压或电流基准值 第一个转折点的坐标对 第二个转折点的坐标对 第三个转折点的坐标对 重复次数 默认单位 S V或A (TSF,ISF) (TSF,ISF) (TSF,ISF) 次数的设定例子： 以VPWL_ENH为例 TSF=1us, VSF=1V; FIRST NPAIRS=(0,-5) SECOND NPAIRS=(1,5) THIRD NPAIRS=(2,-5) REPEAT VALUE=2属性名 TSF VSF 或 ISF FIRST NPAIRS SECOND NPAIRS THIRD NPAIRS REPEAT VALUE现代电子技术实验Pspice 瞬态分析中的信号源? 单频调频波属性名 定VSFFM，ISFFM中属性的设代表的意思 直流偏移量 振幅 载波频率 调制指数 调制信号频率 默认单位 V或A V或A Hz 无 Hz例子： VOFF 或 IOFF 以VSFFM为例 VAMPL 或 IAMPL Voff=1v,Vampl=5v FC Fc=2k,Fm=300Hz MOD Mod=5 FM 波形如下: Value =Voff +Vampl * sin(2π* Fc * t + Mod*sin(2π* Fm * t) )现代电子技术实验Pspice 中的Second Sweep? 1、SecondSweep是和直流分析（DC SWEEP）中的 Primary Sweep一起使用的现代电子技术实验Pspice 中的Second Sweep? 例子：分析三极管共发射极连接时的输出特性输出特性的绘制方法： A、改变V1 使它从0V到5V进行扫描 B、改变输入电流 Ib 使它从0uA到40uA改变 C、以V1为横轴，观察输出 电流Ic的变化。现代电子技术实验Pspice 中的Second Sweep?为了实现以上想法，可以用以下步骤编辑仿真文件1、分析类型选择 DC SWEEP 2、设置中首先选中 Primary Sweep A、扫描变量选择电压源 电压源的名字为V1 B、扫描类型选择线性 开始为 0V 结束为 5V 增量为 0.1V现代电子技术实验Pspice 中的Second Sweep3、在设置中选中 Second Sweep A、扫描变量选择 电流源 电流源的名字为I1 B、扫描类型选择线性 开始为 0uA 结束为 40uA 增量为 10uA 4、确认后可以进行仿 真并用电流探针观 察电流Ic现代电子技术实验Pspice 中的Second Sweep结果如下：现代电子技术实验Pspice 中的参数分析参数分析是分析电路中某一个参数（如电阻值、 电容值等）在一定范围内的改变对整个电路的影 响 ? 我们以一个滤波器电路为例介绍参数分析的使用?Pspice 中的参数分析? 步骤：1、绘制电路图A、添加参数元件PARAM （在SPECIAL 库中） B、双击PARAM，编辑它 的属性 点击 New…加入新的属性R，并设置R的值为 1K， 点击Disply ….&选择 Name And Value 点击 New…加入新的属性L，并设置L的值为 50mH，点击Disply ….&选择 Name And Value C、编辑R2的属性，设置其Value 为{R} D、编辑L2的属性，设置其Value 为{L}现代电子技术实验其最后的电路图如上图现代电子技术实验Pspice 中的参数分析2、编辑仿真文件（分析类型采用交流分析，参数扫描使用刚 才新建的R）2-1、分析类型选择 AC Sweep/Noise 2-2、设置中首先选中 General Setting 2-3、扫描类型选择 以十为底对数 开始为 1Hz 结束为 10MEG 增量为 10Hz以上设置相当于 普通的交流分析设置现代电子技术实验Pspice 中的参数分析2-4、设置中再选中 Parametric Sweep A、扫描变量选择 Global parameter B、参数名设为R C、 扫描类型选择 线形 开始为 1K 结束为 20K 增量为 5K确定后可以运行仿真程 序，如电路图一样放置 电压探针在R2上运行结 果如下图现代电子技术实验Pspice 中的参数分析仿真后观察R2上的电压 结果如右图 从仿真的结果可以看出 当R2为1K时，电路相 当于一个低通滤波器。 当R2逐