ORCAD软件的使用.ppt

1、 就是用计算机来帮助人们分析或者设计电就是用计算机来帮助人们分析或者设计电子电路。它是子电路。它是CADCAD和和EDAEDA技术的重要组成部分。技术的重要组成部分。电子电路设计就是根据给定的功能和特电子电路设计就是根据给定的功能和特性指标要求，通过各种方式，确定采用的拓性指标要求，通过各种方式，确定采用的拓扑结构及各个元件的参数值。扑结构及各个元件的参数值。第一章第一章 概述概述2.2.计算机辅助设计计算机辅助设计CADCAD（Computer Aided DesignComputer Aided Design）就是在电子电路设计过程中，就是在电子电路设计过程中，继承和借鉴前人在电路、继承和

2、借鉴前人在电路、图论与拓扑逻辑和优化理论等多学科的最新科技成果，在图论与拓扑逻辑和优化理论等多学科的最新科技成果，在开发电子电路与系统时，开发电子电路与系统时，借助于计算机来迅速准确地完成借助于计算机来迅速准确地完成设计任务。设计任务。电子电路设计方式分为三种类型：电子电路设计方式分为三种类型：1.1.人工设计人工设计 方案的提出、验证和修改都是人工完成的。其中设计方方案的提出、验证和修改都是人工完成的。其中设计方案的验证采用搭接实验电路的方式进行。案的验证采用搭接实验电路的方式进行。3.3.电子设计自动化电子设计自动化EDAEDA（Electronic Design AutomationEl

3、ectronic Design Automation）EDAEDA技术可看作技术可看作CADCAD的高级阶段。基本特征是：按照的高级阶段。基本特征是：按照“自顶自顶向下向下”的设计方法，对整个系统进行方案设计和功能划分，的设计方法，对整个系统进行方案设计和功能划分，系统的关键电路用一片或几片系统的关键电路用一片或几片ASICASIC芯片实现，然后采用硬件芯片实现，然后采用硬件描述语言完成系统行为级的设计，最后通过综合器和适配器描述语言完成系统行为级的设计，最后通过综合器和适配器生成最终的目标器件。生成最终的目标器件。4.4.计算机辅助分析计算机辅助分析CAACAA（Computer Aided

4、 AnalysisComputer Aided Analysis）借助于计算机硬件和系统软件组成的基本工作平台，利借助于计算机硬件和系统软件组成的基本工作平台，利用相关软件工具对所作设计进行分析、仿真，以验证设计是用相关软件工具对所作设计进行分析、仿真，以验证设计是否满足要求。否满足要求。3.EDA3.EDA技术的优点技术的优点v缩短了设计周期。（计算机模拟代替搭实验缩短了设计周期。（计算机模拟代替搭实验电路；印刷电路板设计软件。）电路；印刷电路板设计软件。）v节省设计费用。节省设计费用。v提高设计质量。（灵敏度分析、容差分析、提高设计质量。（灵敏度分析、容差分析、成品率模拟、最坏情况分析、优

5、化设计等。）成品率模拟、最坏情况分析、优化设计等。）v共享设计资源。（成熟的单元设计及各种模共享设计资源。（成熟的单元设计及各种模型和模型参数均放在数据库中。）型和模型参数均放在数据库中。）v很强的数据处理能力。（计算机存储量大、很强的数据处理能力。（计算机存储量大、数据处理能力强，设计完后，可以很方便地数据处理能力强，设计完后，可以很方便地生成各种数据文件和报表文件。）生成各种数据文件和报表文件。）直到直到8080年代初，年代初，CADCAD软件还只能在小型机或专用的工软件还只能在小型机或专用的工作站上运行。作站上运行。近年来，新型微机系统功能越来越强，微机上的近年来，新型微机系统功能越来越

6、强，微机上的EDAEDA软软件也发展到了相当的水平。件也发展到了相当的水平。典型代表：典型代表：OrCAD/PSPiceOrCAD/PSPiceProtel/ProtelProtel/ProtelElanixElanix/System View /System View AlteraAltera/MAXPLUSII/MAXPLUSII、QUARTUSII QUARTUSII PADS/Power PCB PADS/Power PCB Electronics Electronics Workbench(EWBWorkbench(EWB)二、微机级电子电路二、微机级电子电路二、微机级电子电路二、微

7、机级电子电路EDAEDAEDAEDA软件软件软件软件1.OrCAD软件软件OrCAD是美国是美国OrCAD System公司推出的著名的公司推出的著名的EDA软件，它覆盖了电子设计的软件，它覆盖了电子设计的4项核心任务项核心任务2.Pspice软件软件Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis PSpice是是国国际际上上著著名名的的通通用用电电路路分分析析程程序序，是是一一个个多多功功能能的的电电路路模模拟拟实实验验台台，从从7070年年代代问问世世以以来来，经经过过了了近近3030年年的的不不断断改改进进、完完善善，已已成为国际上

8、公认的一种工业标准工具。成为国际上公认的一种工业标准工具。http:/ PSpice软件的软件的发展过程发展过程19721972年年，由由 美美 国国 加加 州州 大大 学学 伯伯 克克 莱莱 分分 校校 研研 制制 出出SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）。）。19751975年，推出正式实用化版本年，推出正式实用化版本SPICE 2 2G。19881988年，被定为美国国家标准。年，被定为美国国家标准。19841984年年，MicroSim公公司司推推出出了了基基于于SPICE的的微微机机版版本本PSpice（

9、Personal-SPICE）。）。此后各种版本的此后各种版本的P PSpice不断问世，功能也越来越强。不断问世，功能也越来越强。进进入入2020世世纪纪9090年年代代，PSpice又又出出现现了了可可在在Windows环环境境下下运运行行的的5.15.1、6.16.1、6.26.2、8.08.0等等版版本本，也也称称为为窗窗口口版版，采采用用图图形形输输入入方方式式，操操作作界界面面更更加加直直观观，分分析析功功能能更更强强，元元器器件参数库及宏模型库也更加丰富。件参数库及宏模型库也更加丰富。19981998年年1 1月月，著著名名的的EDA公公司司OrCAD公公司司与与开开发发PSpi

10、ce软软件件的的MicroSim公公司司实实现现了了强强强强联联合合，于于19981998年年1111月月推推出出了了最新版本的最新版本的OrCAD/PSpice9 9软件软件。20002000年年，OrCAD公公司司与与著著名名的的EDAEDA公公司司CadenceCadence公公司司合合并并，加加强强了了其其EDAEDA后后端端的的处处理理能能力力，推推出出了了OrCAD/PSpice9.239.23版本。版本。20052005年年CadenceCadence公司发布了公司发布了OrCAD/PSpice10.510.5版本。版本。三三.OrCAD/PSpice9.X9.X软件的功能特点软

11、件的功能特点 OrCAD/PSpiceOrCAD/PSpice 9.X 9.X可模拟以下可模拟以下6 6类常用的电路元器件类常用的电路元器件 (1)(1)基本无源元件，如电阻、电容、电感、传输线等。基本无源元件，如电阻、电容、电感、传输线等。(2)(2)常常用用的的半半导导体体器器件件，如如二二极极管管、双双极极晶晶体体管管、结结型型场场效效应管、应管、MOS管等。管等。(3)(3)独立电压源和独立电流源。独立电压源和独立电流源。(4)(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)(5)基基本本数数字字电电路路单单元元，如如门门电电路路、传传输输门门、

12、触触发发器器、可可编编程逻辑阵列等。程逻辑阵列等。(6)(6)常常用用单单元元电电路路，如如运运算算放放大大器器、555555定定时时器器等等。在在这这里里集集成成电电路路可可作作为为一一个个单单元元电电路路整整体体出出现现在在电电路路中中，而而不不必必考虑该单元电路的内部结构。考虑该单元电路的内部结构。OrCAD/PSpice 9.X 9.X可支持的元器件类别及其字母代号可支持的元器件类别及其字母代号 字母代号字母代号 元器件类型元器件类型 字母代号字母代号 元器件类型元器件类型BCaAs场效应管场效应管N数字输入数字输入C电容电容O数字输出数字输出D二极管二极管Q双极晶体管双极晶体管E压控

13、电压源压控电压源R电阻电阻F流控电流源流控电流源S电压控制开关电压控制开关G压控电流源压控电流源T传输线传输线H流控电压源流控电压源U数字电路单元数字电路单元I独立电流源独立电流源USTIM数字电路信号源数字电路信号源G结型场效应管结型场效应管V独立电压源独立电压源K互感、传输线耦合互感、传输线耦合W电流控制开关电流控制开关L电感电感X单元子电路调用单元子电路调用MMOS场效应管场效应管 ZIGBT管管2.2.OrCAD/PSpice9 9 可分析的电路特性可分析的电路特性 OrCAD/PSpice 9 9可分析的电路特性有可分析的电路特性有6 6类类1515种：种：类类 别别电电 路路 特特

14、 性性章章 节节直流特性直流特性1.直流工作点直流工作点(Bias Point Detail)2.直流灵敏度直流灵敏度(DC Sensitivity)3.直流传输特性直流传输特性(TF:Transfer Function)4.直流扫描直流扫描(DC Sweep)3.2节节3.3节节3.4节节3.5节节交流特性交流特性1.交流小信号频率特性交流小信号频率特性(AC Sweep)2.噪声特性噪声特性(Noise)3.6节节3.7节节瞬态特性瞬态特性1.瞬态响应瞬态响应(Transient Analysis)2.傅立叶分析傅立叶分析(Fourier Analysis)3.8节节3.9节节2.2.Or

15、CAD/PSpice9 9 可分析的电路特性可分析的电路特性类类 别别电电 路路 特特 性性章章 节节参数扫描参数扫描1.温度特性温度特性(Temperature Analysis)2.参数扫描参数扫描(Parametric Analysis)4.1节节4.2节节统计分析统计分析1.蒙托卡诺分析蒙托卡诺分析(MC:Monte Carlo)2.最坏情况分析最坏情况分析(WC:Worst Case)4.3节节4.4节节逻辑模拟逻辑模拟1.逻辑模拟逻辑模拟(Digital Simulation)2.数数/模混合分析模混合分析(Mixed A/D Simulation)3.最坏情况时序分析最坏情况时序

16、分析(Worst-case Timing Analysis)8.1节节8.2节节 3.3.OrCAD/Pspice 9.X 9.X的配套软件的配套软件 OrCAD是是一一个个软软件件包包，核核心心软软件件是是PSpice A/D，为为使使模模拟拟工工作作做做得得更更快快更更好好，OrCAD软软件件包包中中还还提提供供了了以以下下5 5个个配配套套软软件件与之相配合。与之相配合。（1 1）电路图生成软件（）电路图生成软件（Capture）其其主主要要功功能能是是以以人人机机交交互互方方式式在在屏屏幕幕上上绘绘制制电电路路图图，设设置置电电路路中中元元器器件件的的参参数数，生生成成多多种种格格式式要要求求的的电电连连接接网网表表。在在该该程程序中可直接运行序中可直接运行 PSpice及其它配套软件。及其它配套软件。（2 2）激励信号编辑软件（）激励信号编辑软件（StmEd：Stimulus Editor）其其主主要要功功能能是是生生成成电电路路模模拟拟中中需需要要的的各各信信号号源源。包包括括瞬瞬态态分分析析中中需需要要的的脉脉冲冲、分分段段线线性性、调调幅幅正正弦弦、调调频频、指指数数等