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在运行于Windows环境下的Pspice中,均采用图形方式描述需要仿真的电路。即在PSPICE提供的绘图编辑器中,画出电路图,并将其存为扩展名为sch的图形文件(计算机自动生成扩展名)。电路中用到的元器件、电源和信号源可从PSPICE提供的库中直接调用。
1 w9 D3 b/ S0 w7 @' W$ b ` 一个完整的电路,不仅包括电路的结构,而且还包含各元器件、信号源及电源的有关参数。电路的结构可以通过元器件符号以及它们之间的连线来描述;而参数则是在元件属性(Attributes)中描述的。描述一个元器件通常包括元器件符号名称、元器件在电路中的标号、元器件参数值等几部分内容。由于有源器件的参数较多,它们不直接在属性中给出,而是用专门的模型(Model)来描述,属性中只给出它的模型名称。仿真时,PSPICE从模型库中调出该元器件的参数值进行仿真。下面对电路元件的描述作进一步的介绍。
, S$ x0 x7 |" h7 [6 ~* r0 W1 ?& L% L; _6 c8 m' w5 k
1. 电阻、电容和电感
5 i$ P0 ]0 o. q- d8 i2 i 在符号库(*.slb)中分别用关键字R、C和L来标识电阻、电容和电感元件(PSPICE中的元器件关键字见表1.3.1所示)。在电路中以关键字开头,后跟长度不超过8个字符的字母或数字作为它们的标号。例如,R2、Ce、L5。它们的参数在元件属性的value项中定义。例如,value=10k。另外,在IC项中还可以设置电容的初始电压和电感的初始电流。R、C和L是不带模型的元件,因此,在做统计分析时必须将它们换成具有模型的元件,如Rbreak、Cbreak和Lbreak分别是带模型的电阻、电容和电感元件。
4 ? z4 {6 q. H+ y! J9 l" Q y2 H9 [' p
2. 有源器件
4 d6 F1 i8 y1 o/ B- W: q 有源器件在符号库中的名称(NAME)通常以关键字开头,后跟长度不超过8个字符的字母或数字命名,如Q2N2222表示一种NPN型BJT。74系列的数字集成电路芯片以它们的型号作为元器件名称。& j/ X) J) W7 C5 `2 f
6 Y5 C K5 m K; }! D2 ~; ~4 K$ l
有源器件的参数均在它们的模型中描述。在PSPICE中是按器件类型(DEVICE-TYPE)来建立模型的,这些类型如表1.3.1所示。同一类型的器件有相同的模型结构,只是具体参数值有所不同。例如,Q2N2222和Q2N3904均属NPN型BJT。
' x% m& ]: |3 x
& \: {( }4 U z( x& ^8 |/ T4 B 在模型库中,有源器件的模型名称(MODELNAME)与符号库中器件名称的命名方法类似。符号库(扩展名为slb的磁盘文件)与模型库(扩展名为lib的磁盘文件)是通过模型名称建立联系的。例如,Q2N2222、Q2N2222-X。
5 ]0 a/ p/ w% d R. P9 k- [" n
; b" l( S' Y& V7 z3 \& { 电路仿真的精度主要由元器件所选用的模型和模型参数来决定。PSPICE中选用了较精确的模型,其模型参数也很多,在多数情况下,可以忽略其中许多参数。PSPICE在分析时使用这些参数的缺省值(default value 计算机自动给出的值,也称为默认值)。表1.3.2中给出了几种器件常用的模型参数。4 b! a. ]2 f4 u2 _# l0 x' n+ d
! w3 ^+ w2 \: x7 b- _+ _
3. 信号源及电源
& n9 ?& }/ |" k8 O 在电路描述中,信号源和电源是必不可少的。实际上电源可以看作是一种特殊的信号源。在PSPICE中,信号源被分为两类:独立源和受控源。表1.3.3给出了几种主要独立源。在类型名前加V表示电压源,加I表示电流源。受控源共分为四类如表1.3.4所示,它们可用来描述等效电路。
~) j$ z& A4 D' M1 x4 l& |9 {! [ v0 p, ^
信号源的参数可在其属性中定义。例如,脉冲源的初始电压V1、脉冲电压V2、延迟时间TD、上升时间TR、下降时间TF、脉冲宽度PW、周期PER等,均可在其属性窗中赋值。4 d# o1 y% E5 }& s: n5 a) n
& h0 X. t" z. J( O表1.3.1
9 g5 q6 k6 o" \5 |, S5 s: q0 ?/ A# l8 j! {( S+ t$ W. f
序号 " C; |3 K2 b* I, c/ ?* w7 C
类型名称
6 j$ C: n4 e0 P6 t4 I描述关键词 1 \3 s% g" M- J- q- e: w y" [" C
元器件类型 9 q6 K& N8 m/ M
7 g2 c5 i5 ~ S8 Y
12 \5 }/ M- Q1 F0 H# ?; ^
RES2 f5 w _5 ~1 `( D$ ?
R
0 n2 s/ {2 G( D* m$ B, |$ c. z电阻器
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CAP. t; j+ {. x& U( S$ `/ ?
C. d9 x! d, p6 g$ H$ s
电容器+ [( a! v7 y3 I$ a3 y6 G/ c
1 M7 Y Y3 K9 n5 L% W- ]38 \: u" c7 N% Q* P) C
IND I& B. b3 H& d+ B3 b( L% L3 x
L
T, e j6 e' \5 h6 B6 v电感器7 i( a& y0 k1 o
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& f& K( N$ G+ Y: k9 p- oD
/ r! i- b* C) d- H9 {$ V! q二极管
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2 `( Q+ t9 m9 ^5 U% D: LQ* W3 p! j. P) t h+ x) l5 N0 }
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PMOS
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- z9 L8 C2 z0 R) I& m& h9 s5 v% e电压控制开关, B' ~0 }3 p6 Z' V) H
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DOUTPUT I' z% l* x- k8 e+ T1 ~
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: N- C8 b8 w; A$ rU0 n/ t2 ~9 D7 F
数字输入输出模型
3 Z. d5 z" j. P. O4 V; w- `' @" S$ e4 @, a: L0 Q% W
191 h9 n) |/ T* Z; ^
UGATE
+ A9 O3 Q# L7 k& B J; N+ OU
( A% D: g, B7 U4 ]0 z/ {标准门
2 A4 g- V) [+ N5 T" i' c0 [! N
8 a1 \! K4 q; d. _20/ H5 `4 E+ {+ ^$ B" C0 I* Z
UTGATE
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三态门
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- c# G; |* H$ f: d: _7 n6 ^5 KUEFF
8 w) e7 ]8 i0 \( \) V" XU
, U, e4 h3 _- x边沿触发器
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. j2 R" d0 i* c% i+ d* y6 l M' kUGFF! h5 G* H' T' O* R
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' p) x3 i- ]- w- V4 S3 z$ b) G门触发器
/ Z5 e( b. }) Z0 v& D7 c7 h6 e( S4 w0 R3 k3 B4 l, b/ |2 G
233 \. f- ]# U1 N! }- A- q% d
UWDTH7 l, F# Q4 t, e: C3 G% X: S
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1 z& t- ]1 m$ D) L脉宽校验器* C8 r/ c# ?, w
5 ~: m, Z9 A, S1 G2 h% b' m7 k" X
24
( i, s2 D0 F' O4 l2 H& x8 {$ sUSUHD
) d: O$ X! z' i# j' m/ G' X4 BU9 I8 m1 Q7 E% _1 v; a
复位和保持校验器* T$ C# `" j4 H& S' e
8 U1 Q. _+ d9 d2 d9 b
25- W$ _, L0 u; h+ U6 P/ ^. o' ?# N
UDLY
: F. x4 K$ k6 ]9 ^2 w& z9 n" |0 pU# H' U6 q! A0 g. o; d/ O6 Z
数字延迟线
/ a1 V8 k2 R: q. q |
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