PSpice仿真大纲.docx

1、PSpice仿真大纲【PSpice仿真】教学大纲（PSpice Simulation）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

2、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PSpice Release9.1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；

3、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 OrCAD PSpice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、PSpice for DOS、PSpice for Windows。第三节 OrCAD PSpice Release9. 1评估版 一、OrCAD PSpice9. 1 Student的功能与限制、OrCAD

4、Demo CD。【基本要求】1.掌握PSpice程序的特点、OrCAD PSpice9. 1 Student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PSpice for DOS、PSpice for Windows版本、OrCAD Demo CD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. p1-62 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

5、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. p7-192 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OrCAD PSpi

6、ce Release 9.1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OrCAD PSpice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OrCAD PSpice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. p20-232 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

7、运行PSpice Schematics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。

8、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. p24-312 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

9、、 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

10、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. p32-552 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 PSpice Schema

11、tics Editor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 Schematics Editor主窗口一、Schematics Editor的主窗口 ；二、Schematics Editor的命令菜单；三、Schematics Editor的状态栏。第三节 Schematics Editor命令菜单与工具栏 一、Schematics Editor的菜单命令详解；二、Schematics Editor的工具栏；三、在Schematics Editor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

12、.熟练掌握Schematics Editor的主窗口 、Schematics Editor的命令菜单 Schematics Editor的状态栏、Schematics Editor的菜单命令详解、Schematics Editor的工具栏。3.了解在Schematics Editor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. p56-882 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PSpice Schematics绘图编辑器第一节 自定义元器件库文件 一、

13、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. p89-1012 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,

14、 p9-33第8章 PSpice Symbol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 Symbol Editor窗口与工具栏一、运行Symbol编辑器、Symbol Editor的主窗口；二、菜单栏、工具栏、标题栏、功能键。第三节 Symbol Editor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、Symbol Editor的主窗口、菜单栏、工具栏、标题栏、功能键。3.了解电路元器件

15、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. p102-1132 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PSpice Design Manager功能介绍第一节 使用Design Manager进行电路原理图的文档管理一、PSpice Schematics绘图编辑器的文件类型；二、使用Design Manager有效的进行文件管理。第二节 Design Manager窗口与菜单一、Design Manager窗口与菜单功能介绍第三节

16、 Design Manager的功能一、文件管理、打包与释放操作；二、使用Design Manager作为设计中心。【基本要求】1.掌握PSpice Schematics绘图编辑器的文件类型、使用Design Manager有效的进行文件管理。2.熟练掌握运行Design Manager、Design Manager主窗口。3.了解文件管理、打包与释放操作、使用Design Manager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. p114-1222 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, 2

17、004.8, p5-9第10章 Message Viewer功能介绍第一节 Message Viewer窗口与菜单一、运行Message Viewer、Message Viewer的菜单；二、Message Viewer的工具栏。第二节 使用Message Viewer 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Message

18、Viewer、Message Viewer的菜单、Message Viewer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. p122-1332 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

19、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

20、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. p134-1662 骆新全.电路仿真与PCB设计M.北京:

21、北京航天航空大学出版社, 2004.8, p5-33第12章 使用Symbol Editor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、

22、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. p167-1922 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

23、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(DC Sweep)；二、交流分析和噪声分析(AC SweepNoise)；三、瞬态分析(Time Domain Transient)；四、基本偏置点分析(Bias Point)；五、蒙特卡罗分析与最坏情况分析(Monte CarloWorst-Case)；六、参数扫描分析(Parametric Sweep)；七、温度分析(Temperature Sweep)。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

24、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、

25、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(DC Sweep)、交流分析和噪声分析(AC SweepNoise)、瞬态分析(Time Domain Transient)、基本偏置点分析(Bias Point)、蒙特卡罗分析与最坏情况分析(Monte CarloWorst-Case)、参数扫描分析(Parametric Sweep)、温度分析(Temperature Sweep)、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

26、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. p193-2312 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、PSpice StmED程序和DIGSTIMn类信号。第三节

27、 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、PSpice StmED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

28、社，2004. p232-2522 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 OrCAD Capture程序快速入门第一节 OrCAD Capture CIS程序简介一、 OrCAD Capture CIS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OrCAD Capture CIS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