PSpice仿真大纲.docx

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PSpice仿真大纲

【PSpice仿真】教学大纲

（PSpiceSimulation）

第一部分课程基本信息

【课程代码】0451160

【学分】2

【参考学时】32

【讲授学时】32

【实验学时】0

【实习学时】0

【课程性质】专业选修课

【课程基础】

掌握电路分析、模拟电子技术和数字电子技术等课程的基本概念、基本术语、基本理论；能够依据设计目标，按正确步骤完成电路设计、分析设计；具备根据电路现象对其进行基本分析和解决问题的初级能力。

【适应对象】

集成电路、微电子。

【教学目的】

通过课程学习，能够熟练掌握PSpice在电子电路，尤其在复合器件、模拟集成电路和数模混合集成电路设计、仿真、分析和优化等方面的应用；提高运用PSpice工具能力、分析问题和解决问题能力；将电路分析、模拟电子技术和数字电子技术等课程理论内容引入应用层面，提高理论应用能力；掌握现代先进EDA工具风格，提高计算机应用能力，形成与时俱进的专业知识结构。

【内容提要】

本课程以OrCAD公司的PSpiceRelease9.1评估版为基础，简要介绍PSpice的基本概念和软件的系统组成与功能特点，重点介绍PSPICE的主要功能和使用方法，包括：

使用电路原理图输入方法和电路文本输入方法，设计模拟电路、数模混合电路、模拟集成电路；介绍利用子电路设计方法，进行多层次电路设计；介绍Symbol编辑器的使用方法；介绍激励源编辑器的使用方法；介绍器件模型编辑器的使用方法；介绍直流分析、交流分析、瞬态分析、统计分析以及温度和参数分析的设置与输出等应用内容。

在此基础之上，介绍电路模拟、设计优化和设计输出的基本方法与技巧。

第二部分主要教学内容和基本要求

【主要教学内容】

第1章OrCADPSpice简介

第一节PSpice软件简介

    一、概述、PSpice程序的特点。

第二节PSpice软件的历史

    一、Spice通用电路分析程序、PSpiceforDOS、PSpiceforWindows。

第三节OrCADPSpiceRelease9.1评估版

一、OrCADPSpice9.1Student的功能与限制、OrCADDemoCD。

【基本要求】

1.掌握PSpice程序的特点、OrCADPSpice9.1Student的功能与限制。

2.熟练掌握Spice通用电路分析程序框架。

3.了解PSpiceforDOS、PSpiceforWindows版本、OrCADDemoCD版本。

【参考学时】1学时

【参考资料】

[1]苏宏宇.PSpice电路编辑程序设计[M].北京:

国防出版社，2004.p1-6

[2]骆新全.电路仿真与PCB设计[M].北京:

北京航天航空大学出版社,2004.8,p1-4

第2章EDA及其开发系统

第一节EDA与电子工程设计

一、EDA概述、EDA的设计方法、EDA的主要作用。

第二节EDA开发系统简介

一、EDA开发系统概述、EDA开发系统的描述语言与器件；

二、常见EDA开发软件及其电路原理图设计功能模块、常用电路设计软件功能比较。

【基本要求】

1.掌握EDA概念、EDA的主要作用。

2.熟练掌握EDA的设计方法。

3.了解EDA开发系统的描述语言与器件、常见EDA开发软件及其电路原理图设计功能模块、常用电路设计软件功能比较。

【参考学时】0.5学时

【参考资料】

[1]苏宏宇.PSpice电路编辑程序设计[M].北京:

国防出版社，2004.p7-19

[2]骆新全.电路仿真与PCB设计[M].北京:

北京航天航空大学出版社,2004.8,p5-9

第3章安装OrCADPSpiceRelease9.1

第一节安装PSpice的环境要求

一、掌握安装PSpice的环境要求

第二节安装OrCADPSpice程序

一、掌握安装PSpice的程序的过程

【基本要求】

1.掌握安装PSpice的环境要求、安装OrCADPSpice程序。

2.熟练掌握Pspice程序结构。

3.了解Windows安装软件风格。

【参考学时】0.5学时

【参考资料】

[1]苏宏宇.PSpice电路编辑程序设计[M].北京:

国防出版社，2004.p20-23

[2]骆新全.电路仿真与PCB设计[M].北京:

北京航天航空大学出版社,2004.8,p10-16

第4章Schematics绘图编辑器快速入门

第一节运行PSpiceSchematics

一、运行、退出、切换PSpice程序。

第二节Schematics快速入门

一、创建一个新的绘图、设置Schematics的命令行参数；

二、检查Schematics的元器件符号库、选取与放置元器件；

三、绘制与命名导线、更改元器件的参数、移动绘图中的对象；

四、设置电源与接地符号、保存绘图。

第三节课堂实践

一、使用Schematics绘制RLC电路。

【基本要求】

1.掌握创建一个新的绘图、设置Schematics的命令行参数、检查Schematics的元器件符号库、选取与放置元器件、绘制与命名导线、更改元器件的参数、移动绘图中的对象、设置电源与接地符号、保存绘图。

2.熟练掌握掌握Schematics菜单命令、功能键和快捷键的使用。

3.了解运行、退出、切换PSpice程序。

【参考学时】1学时

【参考资料】

[1]苏宏宇.PSpice电路编辑程序设计[M].北京:

国防出版社，2004.p24-31

[2]骆新全.电路仿真与PCB设计[M].北京:

北京航天航空大学出版社,2004.8,p9-33

第5章SPICE电路元器件描述语句

第一节Spice电路元器件描述语句基础

一、PSpice所支持的元器件类型、电路描述语句的基本格式；

二、PSpice程序中的数字、PSpice程序中的单位。

第二节元件描述语句

一、节点、电阻元件、电容元件、电感元件、互感元件、传输线；

二、电压与电流控制开关。

第三节器件描述语句

一、半导体二极管、双极型晶体管、结型场效应管；

二、金属氧化物半导体场效应管、砷化镓金属半导体场效应管。

第四节电源描述语句

一、独立电源模型及其描述、线性受控电源模型及其描述。

第五节库函数

一、器件模型语句、库函数调用语句、子电路调用语句。

第六节电路分析命令语句（补充内容）

一、直流分析命令语句、交流分析命令语句、瞬态分析命令语句；

二、统计分析命令语句、输出命令语句。

【基本要求】

1.掌握器件模型语句、库函数调用语句、子电路调用语句描述语句。

2.熟练掌握PSpice所支持的元器件类型、电路描述语句的基本格式、PSpice程序中的数字、PSpice程序中的单位；熟练掌握节点、电阻元件、电容元件、电感元件、互感元件、传输线、电压与电流控制开关、半导体二极管、双极型晶体管、结型场效应管、金属氧化物半导体场效、独立电源模型及其描述语句、线性受控电源模型及其描述语句、直流分析命令语句、交流分析命令语句、瞬态分析命令语句、统计分析命令语句、输出命令语句。

3.了解结型场效应管、砷化镓金属半导体场效应管。

【参考学时】6学时

【参考资料】

[1]苏宏宇.PSpice电路编辑程序设计[M].北京:

国防出版社，2004.p32-55

[2]骆新全.电路仿真与PCB设计[M].北京:

北京航天航空大学出版社,2004.8,p90-120

第6章PSpiceSchematicsEditor功能介绍

第一节电路原理图的基本组成

一、元器件及其符号、端口、属性、注释、导线。

第二节SchematicsEditor主窗口

一、SchematicsEditor的主窗口；

二、SchematicsEditor的命令菜单；

三、SchematicsEditor的状态栏。

第三节SchematicsEditor命令菜单与工具栏

一、SchematicsEditor的菜单命令详解；

二、SchematicsEditor的工具栏；

三、在SchematicsEditor中使用的快捷键。

【基本要求】

1.掌握电路原理图的基本组成：

元器件及其符号、端口、属性、注释、导线。

2.熟练掌握SchematicsEditor的主窗口、SchematicsEditor的命令菜单SchematicsEditor的状态栏、SchematicsEditor的菜单命令详解、SchematicsEditor的工具栏。

3.了解在SchematicsEditor中使用的快捷键。

【参考学时】1学时

【参考资料】

[1]苏宏宇.PSpice电路编辑程序设计[M].北京:

国防出版社，2004.p56-88

[2]骆新全.电路仿真与PCB设计[M].北京:

北京航天航空大学出版社,2004.8,p9-33

第7章设置PSpiceSchematics绘图编辑器

第一节自定义元器件库文件

一、元器件库文件的类型、默认元器件库文件、用户自定义元器件库文件；

二、更改元器件库文件索引的设置。

第二节更改绘图图纸的设置

一、更改绘图图纸的纸型、更改绘图图纸的页面设置。

第三节更改绘图辅助功能的设置

一、栅格与自动附着、自动保存绘图、更改Schematics程序的默认参数。

第四节更改绘图显示模式

一、对象的可见性、字体、缩放视图与缩放参数设置。

【基本要求】

1.掌握。

2.熟练掌握。

3.了解。

【参考学时】1学时

【参考资料】

[1]苏宏宇.PSpice电路编辑程序设计[M].北京:

国防出版社，2004.p89-101

[2]骆新全.电路仿真与PCB设计[M].北京:

北京航天航空大学出版社,2004.8,p9-33

第8章PSpiceSymbol编辑器功能介绍

第一节电路元器件符号的基本组成

一、符号、封装、脚注、仿真模型。

第二节SymbolEditor窗口与工具栏

一、运行Symbol编辑器、SymbolEditor的主窗口；

二、菜单栏、工具栏、标题栏、功能键。

第三节SymbolEditor的菜单命令说明

一、元器件符号的文字标注、针脚的名称与序号；

二、文字注释、符号的打印输出。

【基本要求】

1.掌握元器件符号的文字标注、针脚的名称与序号、文字注释、符号的打印输出。

2.熟练掌握运行Symbol编辑器、SymbolEditor的主窗口、菜单栏、工具栏、标题栏、功能键。

3.了解电路元器件符号的基本组成：

符号、封装、脚注、仿真模型。

【参考学时】1学时

【参考资料】

[1]苏宏宇.PSpice电路编辑程序设计[M].北京:

国防出版社，2004.p102-113

[2]骆新全.电路仿真与PCB设计[M].北京:

北京航天航空大学出版社,2004.8,p9-33

第9章PSpiceDesignManager功能介绍

第一节使用DesignManager进行电路原理图的文档管理

一、PSpiceSchematics绘图编辑器的文件类型；

二、使用DesignManager有效的进行文件管理。

第二节DesignManager窗口与菜单

一、DesignManager窗口与菜单功能介绍

第三节DesignManager的功能

一、文件管理、打包与释放操作；

二、使用DesignManager作为设计中心。

【基本要求】

1.掌握PSpiceSchematics绘图编辑器的文件类型、使用DesignManager有效的进行文件管理。

2.熟练掌握运行DesignManager、DesignManager主窗口。

3.了解文件管理、打包与释放操作、使用DesignManager作为设计中心。

【参考学时】1学时

【参考资料】

[1]苏宏宇.PSpice电路编辑程序设计[M].北京:

国防出版社，2004.p114-122

[2]骆新全.电路仿真与PCB设计[M].北京:

北京航天航空大学出版社,2004.8,p5-9

第10章MessageViewer功能介绍

第一节MessageViewer窗口与菜单

一、运行MessageViewer、MessageViewer的菜单；

二、MessageViewer的工具栏。

第二节使用MessageViewer

一、获得实时帮助信息、定位消息的来源、消息的分类；

二、查看附加消息、查看.MVL文件。

第三节电路原理图中常见错误的提示信息

一、一般语句错误；

二、多终端元件的错误；

三、电源元件的错误；

四、元器件模型错误；

五、电路拓扑结构错误；

六、子电路定义错误；

七、分析参数设置错误；

八、其他错误信息。

【基本要求】

1.掌握运行MessageViewer、MessageViewer的菜单、MessageViewer的工具栏。

2.熟练掌握一般语句错误、多终端元件的错误、电源元件的错误、元器件模型错误、电路拓扑结构错误、子电路定义错误、分析参数设置错误、其他错误信息。

3.了解获得实时帮助信息、定位消息的来源、消息的分类、查看附加消息、查看.MVL文件。

【参考学时】1学时

【参考资料】

[1]苏宏宇.PSpice电路编辑程序设计[M].北京:

国防出版社，2004.p122-133

[2]骆新全.电路仿真与PCB设计[M].北京:

北京航天航空大学出版社,2004.8,p9-33

第11章使用Schematics程序绘制电路原理图

第一节取放电路原理图中的元器件

一、PSpice软件的元器件符号库；

二、放置元器件符号到电路原理图中；

三、放置电源与接地符号。

第二节绘制元器件符号之间的连线

一、绘制导线、放置数据总线、设置连接线的绘制模式。

第三节多页面电路原理图

一、添加一个绘图页面、设置分页图纸间的接口。

第四节阶层电路原理图

一、模块化的电路设计方法；

二、创建与编辑子电路模块；

三、创建代表子电路模块的阶层元器件符号；

四、子电路模块间的端口。

第五节电路原理图的绘制方法

一、无源电路；

二、常见模拟电子技术电路原理图；

三、常见数字电子技术电路原理图；

四、创建阶层电路原理图。

第六节高级话题

一、电路原理图的版本控制、导出DXF格式文件。

【基本要求】

1.掌握PSpice软件的元器件符号库、放置元器件符号到电路原理图中、放置电源与接地符号、绘制导线、放置数据总线、设置连接线的绘制模式、无源电路、常见模拟电子技术电路原理图、常见数字电子技术电路原理图、创建阶层电路原理图。

2.熟练掌握添加一个绘图页面、设置分页图纸间的接口、模块化的电路设计方法、创建与编辑子电路模块、创建代表子电路模块的阶层元器件符号、子电路模块间的端口。

3.了解电路原理图的版本控制、导出DXF格式文件、。

【参考学时】2学时

【参考资料】

[1]苏宏宇.PSpice电路编辑程序设计[M].北京:

国防出版社，2004.p134-166

[2]骆新全.电路仿真与PCB设计[M].北京:

北京航天航空大学出版社,2004.8,p5-33

第12章使用SymbolEditor程序创建与编辑元器件符号

第一节创建元器件符号的方法

一、概述、绘制元器件符号的图形；

二、使用符号创建向导、从已有的符号库文件中导入一个符号；

三、创建AKO类型的元器件符号。

第二节编辑元器件符号

一、修改符号库文件中的元器件符号；

二、设置元器件符号的管脚属性；

三、设置元器件符号的默认属性；

四、指定元器件符号在电路原理图中的别名。

第三节自定义元器件符号库文件

一、配置用户自定义元器件符号库文件、符号库文件的压缩与释放。

第四节元器件符号创建实例：

二极管整流桥

【基本要求】

1.掌握概述、绘制元器件符号的图形、使用符号创建向导、从已有的符号库文件中导入一个符号、创建AKO类型的元器件符号。

2.熟练掌握修改符号库文件中的元器件符号、设置元器件符号的管脚属性、设置元器件符号的默认属性、指定元器件符号在电路原理图中的别名、配置用户自定义元器件符号库文件、符号库文件的压缩与释放。

3.了解元器件符号创建实例：

二极管整流桥。

【参考学时】2学时

【参考资料】

[1]苏宏宇.PSpice电路编辑程序设计[M].北京:

国防出版社，2004.p167-192

[2]骆新全.电路仿真与PCB设计[M].北京:

北京航天航空大学出版社,2004.8,p5-33

第13章使用PSpice软件进行电路模拟仿真

第一节电路原理图仿真分析概述

一、绘制电路原理图时的注意事项；

二、PSpice软件能够支持的电路仿真类型；

三、建立电路仿真的描述文件。

第二节电路原理图仿真参数的设置

一、直流分析（DCSweep）；

二、交流分析和噪声分析（ACSweep／Noise）；

三、瞬态分析（TimeDomainTransient）；

四、基本偏置点分析（BiasPoint）；

五、蒙特卡罗分析与最坏情况分析（MonteCarlo／Worst-Case）；

六、参数扫描分析（ParametricSweep）；

七、温度分析（TemperatureSweep）。

第三节激励源波形的设置

一、用于瞬态分析的5种激励信号、FILESTIMn类信号源波形设置。

第四节初始偏置条件的设置

一、设置初始偏置条件的必要性、设置初始偏置条件的方法。

第五节电路仿真分析中的收敛问题

一、任选项设置的作用、任选项设置的参数说明；

二、PSpiceAD程序的分析结果输出文件。

第六节电路仿真波形的分析与处理

一、设置波形显示方式、波形分析；

二、用于数据分析的特征函数、用于数据分析的评估函数。

第七节利用蒙特卡罗分析的结果绘制直方图

一、绘制直方图的基本步骤、直方图绘制的参数设置、绘图实例。

【基本要求】

1.掌握设置初始偏置条件的必要性、设置初始偏置条件的方法、绘制电路原理图时的注意事项、PSpice软件能够支持的电路仿真类型、建立电路仿真的描述文件、设置波形显示方式、波形分析、用于数据分析的特征函数、用于数据分析的评估函数、绘制直方图的基本步骤、直方图绘制的参数设置、绘图实例。

2.熟练掌握直流分析（DCSweep）、交流分析和噪声分析（ACSweep／Noise）、瞬态分析（TimeDomainTransient）、基本偏置点分析（BiasPoint）、蒙特卡罗分析与最坏情况分析（MonteCarlo／Worst-Case）、参数扫描分析（ParametricSweep）、温度分析（TemperatureSweep）、用于瞬态分析的5种激励信号、FILESTIMn类信号源波形设置。

3.了解绘制电路原理图时的注意事项、PSpice软件能够支持的电路仿真类型、建立电路仿真的描述文件。

【参考学时】6学时

【参考资料】

[1]苏宏宇.PSpice电路编辑程序设计[M].北京:

国防出版社，2004.p193-231

[2]骆新全.电路仿真与PCB设计[M].北京:

北京航天航空大学出版社,2004.8,p5-33

第14章PSpice程序在数字逻辑模拟中的应用

第一节数字逻辑模拟的基本概念

一、数字逻辑电路的节点、逻辑强度；

二、传输延迟、总线的绘制、激励信号源。

第二节数字逻辑电路常用激励源的参数设置

一、Digclock时钟信号源；

二、STIMn类信号源；

三、FILESTIMn激励信号源；

四、PSpiceStmED程序和DIGSTIMn类信号。

第三节数字信号电路原理图的绘制举例

一、半加器、逻辑计数器。

第四节数模混合模拟

一、简介数模混合模拟

第五节数字逻辑电路的最坏情况分析

一、最差情况分析的故障状态、最坏情况逻辑分析的步骤。

【基本要求】

1.掌握数字逻辑电路的节点、逻辑强度、传输延迟、总线的绘制、激励信号源、数模混合模拟。

2.熟练掌握Digclock时钟信号源、STIMn类信号源、FILESTIMn激励信号源、PSpiceStmED程序和DIGSTIMn类信号。

3.了解数字信号电路原理图的绘制举例、最差情况分析的故障状态、最坏情况逻辑分析的步骤。

【参考学时】4学时

【参考资料】

[1]苏宏宇.PSpice电路编辑程序设计[M].北京:

国防出版社，2004.p232-252

[2]骆新全.电路仿真与PCB设计[M].北京:

北京航天航空大学出版社,2004.8,p78-93

第15章OrCADCapture程序快速入门

第一节OrCADCaptureCIS程序简介

一、OrCADCaptureCIS程序简介

第二节Capture程序快速入门

一、Capture程序的主窗口；

二、设置Capture程序的环境参数；

三、使用Capture程序绘制电路原理图；

四、电路原理图的后续处理。

第三节Capture程序中的元器件管理

一、建立器件图形符号库、使用数据库进行元器件管理。

【基本要求】

1.掌握OrCADCaptureCIS程序简介。

2.熟练掌握Capture程序的主窗口、设置Capture程序的环境参数、使用Capture程序绘制电路原理图、电路原理图的后续处理。

3.了解建立器件图形符号库、使用数据库进行元器件管理。

【参考学时】2学时

【参考资料】

[1]苏宏宇.PSpice电路编辑程序设计[M].北京:

国防出版社，2004.p253-263