PSpice绘制电路图和电路仿真教程

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例一、在图1-1所示电路中，当电阻Rl的阻值以10Ω为间隔，从1Ω线性增大到1KΩ时，分析电阻Rl上的电压变化情况。

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1. 目的：通过本例的介绍，将详细说明如何运用Pspice软体绘制电路图，初步掌握符号参数、分析类型的设置，并会从Probe窗口看输出结果。

/ |9 j/ R' F  b& _  U2. 开始模拟电路之前，必须先用［Schematic］将电路图画出来。

选择程序项［SchemaTIcs］进入绘制电路图窗口如图16-1所示。

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图1-1 绘制电路图窗口

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窗口顶部第一行为窗口标题栏，显示当前程序项名称和所编辑的文件名称，新建电路图必须以某个名称保存以后才有文件名。

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第二行为主菜单栏，［SchemaTIcs］的所有操作都可通过选择菜单中相应的栏目来完成。

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第叁行为图标工具栏，每个图标代表菜单中一项最常用的操作，点中图标即可完成相应的操作，提高了操作效率。各图标对应的菜单项如图1-2所示，

图1-2 图标工具栏

其功能分别为新建、打开、存档、列印、剪切、复制、粘贴、撤消、恢復、重画、放大、缩小、部分放大、部分缩小、画线、画匯流排、画框、选择元器件、属性编辑、元件符号编辑（第一行为常用快捷按钮）。

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屏幕中间主要区域为塬理图编辑区，也就是塬理图页面。它是一块均匀划分的网格区域，用户可以选择OpTIons=》Display OpTIons…显示方式设置，打开或关闭网格开关（Grid On），也可重新设置网点之间间隔（Grid Size）。

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窗口底部是辅助信息提示栏，显示当前游标位置、操作功能提示和操作命令。通过操作功能提示栏，用户可得知每一菜单项的功能。

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3.步骤：

（一）、绘制电路塬理图（所要绘制图如1-3所示）

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图1-3 电路塬理图

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1）从符号库中提取元器件符号或埠符号

先开启［Schematic］， 点选［Draw/Get New Part］，或单击工具栏上的取元件图标，即可打开如图1-4对话框。该对话框列出了全局符号库中的所有符号。可以在Part Name文本框中键入需要的元件符号，对于不熟悉的元件也可以通过符号名列表的滚动条浏览。单击［《《Basic］按钮可以选择是否显示符号图形。

找到所需的电路符号后，单击该符号，则该符号的名称便显示在Part Name文本框中，同时Description文本框中出现一行文字，说明该符号的含义。单击［Place］键可取出元件但不关闭对话框；单击［Place&Close］键取出并关闭对话框；也可双击符号名列表中某一符号将其取出。

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在本例中不仅需要取出叁个电阻、两个直流电压源和一个接地端，还要取出符号PARAM将电阻的阻值定义为全局变数，因本例是一个以电阻阻值为扫描变数的例子。

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图 1-4 符号提取对话框

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2）摆放元件

（1）摆放前

取出电路符号后，滑鼠将自动指向符号的某一个端子，连成电路后，这个端子代表符号的正节点，因此这个端子又称为符号的正端子。水平摆放时，通常使正端子在左侧；垂直时，在上。因此，在摆放符号前通常需将符号旋转一个角度。在执行［Edit/Rotate］菜单命令或［Ctrl+R］可以将符号逆时针旋转90度，执行［Edit/Flip］菜单命令或［Ctrl+F］可将其沿垂直方向对摺。

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（2）摆放符号

取出符号后，单击绘图工作区中的某一点，按一下滑鼠左键，符号将沿该点摆放一次。可多次摆放，单击右键结束。

（3）摆放后

摆好后，选中相应的符号（为红色）可对其进行各种操作，如拖动、删除、拷贝及旋转等，也可同时选择多个符号（按住［Shift］键）。

3）连线

PSpice有两种连线方式：水平和垂直折线连接，斜线连接。採用哪种方式取决于直角连线开关的设置情况。

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（1）利用连线工具［Draw Wire］画导线。

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（2）点选画线工具后，即可看到一个铅笔状的指示。将画笔移到起始端，按滑鼠左键，开始引线，要转弯时可按以下滑鼠左键，画笔移到终点后在按以下滑鼠左键，完成接线。继续画线，直到全部完成后，按滑鼠右键结束画线。

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（3）你可和双击如何一段导线，即会出现LABEL的对话框，可以给这条线段一个名称。在模拟后很有用。

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（4）及时保存电路图。

4）定义或修改元器件符号及导线属性

下面以R1为例，介绍两种修改符号属性值的方法。

方法一：利用电阻R1的属性表修改其值。

（1）双击R1符号，打开R1属性表，如图1-5所示。

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图1-5 电阻R1属性表

（2） 单击属性项VALUE=1K，属性名VALUE和值1K分别出现在Name和Value文本框中。

（3）将Value文本框中1K改为100，并单击［Save Attr］，保存新属性。单击［OK］确认煺出。

方法二：单独修改R1的各属性值。

（1）单击R1的编号R1，打开图1-6所示符号参考编号对话框。

（2）将对话框中的R1改为修改的编号，并按［OK］。

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（3）用同样的方法，双击电阻R1的阻值1K，可以将阻值改为100。

按上述方法修改其他符号。在修改PARAM的属性表中，代表Rl阻值的变数名var定义为PARAM的一个参数名，即NAME1=var，阻值定义为1k的相应参数值，即VALUE1=1k。一个PARAM符号最多可以定义叁个全局变数。

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图1-6 R1符号参考编号对话框

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定义各符号的参数后，最终的电路图如前所示。在电路中，电阻的阻值是变化的，注意要将变数名var加大括弧。

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5. 根据电路分析需要，在图中加入特殊用途符号和註释文字。

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6. 起名存档。

（二）设定要模拟的内容

1. 执行［Analysis/Setup］菜单命令，进入分析类型对话框，如图1-7。

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图1-7 分析类型对话框

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2. 点选你想要模拟的项目，然后进入个别设定视窗。常用的模拟内容有：

AC Sweep：交流扫描分析（包括躁声分析），要找频率响应用这项。

DC Sweep：直流扫描分析，一般的I-V特性用这项。

Bias Point Detail：直流工作点分析即可节点的偏压分析，通常一定选，是确省状态。

Parametric：参数扫描分析，你可以在电路中设定参数（可以是元件参数、温度等），做改变此项参数的分析。

Transfer Function ：直流小信号传输函数，你可以定义一个输入和输出，找它们之间的关係（比值）。

Transient：瞬态分析（包括傅里叶分析），寻找信号时间的关係。

在本例中是一个以电阻的阻值为扫描变数的例子，所以我们要用到DC Sweep。在使用DC Sweep时应注意事项为：

可以做扫描的不是只有直流电压或交流电压，还有所列的其它参数， 图右必须键入电源名称或全局参数名，扫描範围及间隔。假如要扫描的参数不只一个，则可使用Nested Sweep设定第二个扫描。

3. 进入DC Sweep设置窗口后，选Global Parameter（全局参数）和Linear（线性扫描），在Name文本框后第一格内写入全局参数名var，将Start Value（扫描初长）设为1，End Value（扫描终值）设为1k，Increment（扫描步长）设为10。单击［OK］结束操作。如图1-8。

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在设置每一种分析类型时，几乎都要在相应的分析参数表中给出具体的分析（输出）变数名。输出变数的分析结果可以通过四种形式表现出来：数值、表格、图案和波形，其中前叁种保存在输出文件（*.out）中，在［Schematics］中选中Analysis=》Examine Output可查看分析结果。其波形则需要在Probe中看。

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图1-8 分析参数设置对话框

（叁）执行模拟（模拟计算）

当一切设置完之后，便可以启动分析程序［PSpice］对电路进行分析。选择Analysis =》Simulate，或单击常用工具栏中相应的按钮，或按快捷键F11，可以启动（自动建立电路网路表（Analysis=》Create Netlist），自动进行电路检查（Analysis=》Electrical Rule Check））。

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在分析过程中，会显示其运行窗口，如图1-9。如在电路中发现错误，会在运行中用红色文字显示，如图1-10。选择Analysis=》Examine Output可查看错误塬因。

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图1-9 分析运行窗口

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图1-10 PSpice 分析电路出错显示

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若在Analysis=》Probe Setup.。。中选定Automatically Run Probe After Simulation，在分析无误后自动进入Probe图形后处理器，显示观察波形。

（四）显示波形

Probe是PSpice对分析结果进行波形处理、显示和列印的有效工具，Probe可以给出波形各点的精确数据，可以迅速找到波形的极大、极小值点及其他特殊点，给波形加标註，按所需添加坐标设置，还可以保存波形显示屏幕等。它有被称为“软体示波器”。

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有两种方法启动Probe程序：

（1）在［Schematics］中，Analysis=》Probe Setup =》 Auto-run Option设置为Automatically…时，选择Analysis=》Simulate进行模拟分析后会自动调用Probe程序；

（2）在［Schematics］中，选择Analysis=》Run Probe。

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有两种方法可以查看变数波形：

（1）利用Probe中的波形跟踪命令Add Trace 输入待观测的变数名或变数的函数名来查看。在Probe窗口，选择Trace=》Add，可以打开波形跟踪对话框。单击变数名列表中的某变数名，使该变数名出现在Trace Command中，单击［OK］，该变数的波形将出现在窗口中；

（2）在电路中加各输出标识来查看。在［Schematics］中，选Markers=》Mark Voltage /Level，可以取出电压观测标识，将其加在电路的某节点上，在分析结束后在Probe窗口会显示该节点电压波形。

在本例中结束分析程序后，将自动进入Probe窗口显示结果如图1-11所示。由图我们可以看出当R1的阻值变化时其电压的变化曲线。

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图1-11 分析结果

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点选［Tools/Cursor.。。］可以打开游标工具，可以读曲线上的值，即各电阻值所对应的电压值。游标有两个，一个是由较密的点构成的十字线，另一个点较疏。此外它还可以找最大/最小值，最大斜率点。

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smileqq