第4章--PSPICE电路描述语言与课件

第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 4.1用用PSPICE电路语言描述电路电路语言描述电路4.2用用PSPICE分析直流电路分析直流电路4.3用用PSPICE分析交流电路分析交流电路4.4用用PSPICE分析动态电路分析动态电路4.5综合应用举例综合应用举例第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 4.1 第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.1用用PSPICE电路语言描述电路电路语言描述电路4.1.1PSPICE输入描述语句分类输入描述语句分类输入描述语句是用PSPICE专用的输入电路描述语言编写的,以下简称PSPICE输入语言。输入文本文件由若干条输入描述语句组成,输入描述语句包括：(1)标题语句。(2)注释语句。(3)电路描述语句。4.1 用PSPICE电路语言描述电路 4.1.1第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用(4)电路特性分析语句。(5)分析控制语句。(6)结束语句。(4)电路特性分析语句。第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.1.2PSPICE输入描述语句的构成与规定输入描述语句的构成与规定在具体介绍各类语句之前,先对输入描述语句的一般格式加以说明和规定。输入语句是一种自由格式,语句中的信息由名字段、数字段和分隔符构成。(1)名字段(名称)。(2)数字段(数值)。(3)比例因子。(4)分隔符。(5)续行号。4.1.2 PSPICE输入描述语句的构成与规定第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用(6)单位。(7)方向。(8)节点编号。(9)不能分析的问题。(6)单位。第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.1.3标题语句、注释语句和结束语句标题语句、注释语句和结束语句(1)标题语句。标题语句由任意的字母、字符串或数字串组成,可包括任意类型的正文。它必须是输入语句中的第一句,其内容作为最先输出的一部分被逐字打印出来。例如：POWERAMPLIFIERCIRCUITANALYZINGFORSECOND-ODERCIRCUIT(2)注释语句。注释语句是用户在程序中加的说明语句,在列出程序时照样被打印出来,但不参与模拟分析。4.1.3 标题语句、注释语句和结束语句第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用该语句可放在输入描述语言的任何地方,其一般形式为*字符串例如:*OUTPUT-BIT0/BIT1CARRY-INCARRY-OUT,VCC*THERE ARE ELEMENTS IN THE BERS-MOLLMODEL(3)结束语句。结束语句用.END表示。此语句作为程序的最后一句,用以结束模拟工作。注意“.”不能少。该语句可放在输入描述语言的任何地方,其一第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.1.4元件描述语句元件描述语句电路中每个元件需用元件描述语句来说明。元件描述语句由元件名、元件所连接的电路节点号和元件参数值组成。元件描述语句不能以“.”开始,其一般格式为:首先是元件名,其后接两个或多个节点,再接模型名(可以没有),最后接零个或多个数值。字符串XXXXXXXX,YYYYYYYY,ZZZZZZZZ为任意的字母数字，用以表示元件名。在中的信息是供选择的任选参数,句中的第一个字母是关键字,由它确定了该元件的类型。关键字的含义为R电阻,L电感,C电容,K互感，4.1.4 元件描述语句第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用1.电阻器电阻器R语句格式:RXXXXXXXN+N-VALUETC=TC1例如:R112100RLOAD1824KTC=0.0060.002RF2554RMOD12K电阻没有极性,节点的顺序无关紧要,然而当定义N+和N-是电阻所连接的正、负两个节点号时,通常假定当N+与N-之间的电压为正时,电流从节点N+通过电阻流向节点N-。1.电阻器R第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用2.电容和电感电容和电感语句格式:CXXXXXXXN+N-VALUELXXXXXXXN+N-VALUE例如:CBYP1301UFLLINK42691UHCUSC172310UIC=3V2.电容和电感第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用LSHUNT235110UIC=15.7MACH8580CMOD6PFLH8580LMOD2MHN+和N-分别是元件的正、负节点号,它定义了电容(感)器的极性,正节点N+对负节点N-的电压假定为正,电流从节点N+通过电容(感)流向负节点N-。LSHUNT 23 51 10U IC=1第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用3.互感互感(电感耦合器电感耦合器)K互感K分为线性电感耦合器和非线性磁芯电感两种形式。1)线性电感耦合器语句格式:KXXXXXXXLYYYYYYYLZZZZZZZ*VALUE其中LYYYYYYY和LZZZZZZZ是两个耦合电感的名字，*表示多线圈电感耦合器，VALUE是耦合系数K的值，它必须大于零且小于等于1。通常在每个电感的N+(第一个)端加上“.”，以表示同名端。3.互感(电感耦合器)K第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用图4.1互感K的耦合方式电路图图4.1 互感K的耦合方式电路图第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用2)非线性磁芯电感语句格式:KXXXXXXX LYYYYYYY LZZZZZZZ*VALUE可见，如果指定了模型名(MCODEL)NAME，互感就变成了一个非线性磁芯电感。其中LYY和LZZ表示圈数而不是电感值。(size)VALUE表示磁截面的大小，其隐含值为1。2)非线性磁芯电感第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.1.5半导体器件描述语句半导体器件描述语句电路中每个半导体器件需用器件语句描述。句中的第一个字母是关键字，用以确定半导体器件的类型。关键字的含义为D晶体二极管Q晶体三极管(BJT)J结型场效应晶体管MMOS场效应晶体管ZMES场效应晶体管BGaAs场效应晶体管每个器件语句中除了包括器件名、器件连接的节点和器件所用的模型外,还可规定任选项参数:面积因子和几何因子。4.1.5 半导体器件描述语句第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用在二极管、BJT等器件中，面积因子用于指定模型等效并联的器件数目。利用面积因子以乘受面积影响的参数的方法,可使一个模型语句表示电路中的许多器件摸型,从而减少了模型数目。在二极管、BJT等器件中，面积因子用第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用1结型二极管结型二极管语句格式:DXXXXXXX N+N-MNAME DBRIDGE二极管电路图如图4.2所示，其描述语句如下：DBRIDGE210DIODEI其中N+和N-分别是二极管的正、负节点,电流实际方向应从正节点通过二极管流向负节点。210DBRIDGE图4.2二极管 1结型二极管2 第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用2双极结型晶体管双极结型晶体管语句格式:QXXXXXXX NC NB NE MNAME 三极管电路图如图4.3所示，其描述语句如下：Q23102413QMODIC=0.65.0其中NC,NB,NE,NS分别是集电极、基极、发射极和衬底的节点。NS是可选项,若未规定则认为NS接地。2双极结型晶体管第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用图4.3三极管 图4.3 三极管 第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用3.结型场效应晶体管结型场效应晶体管J(JFET)语句格式:JXXXXXXX NDNGNSMNAME例如：J1723JMIOFFJ1N1001100JMOD其中ND、NG和NS分别是漏、栅和源的节点，其它选项的意义和双极型晶体管的相似。3.结型场效应晶体管J(JFET)第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.MOS场效应晶体管场效应晶体管M(MOSFET)语句格式:MXXXXXXX ND NG NS NB MNAME 例如：MTN2340MMODN.MODELMMODNNMOS(Vto=3.101Rd=1.163Cgso=1.725Cgdo=136.7pRg=0.824)4.MOS场效应晶体管M(MOSFET第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.1.6电源描述语句电源描述语句电源描述语句由代表电源名称的关键字、连接情况和数值组成。在中是供选择的任选参数。关键字含义为V独立电压源I独立电流源H电流控制电压源I电流控制电流源G电压控制电流源E电压控制电压源 4.1.6 电源描述语句第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用1.独立电压源独立电压源V和独立电流源和独立电流源I语句格式:VXXXXXXX N+N-IXXXXXXX N+N-1.独立电压源V和独立电流源I第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用例如:VCC100DC6VAC132AC0.0190VIN1320.001AC1sin(011MEG)I11502.5MAI2150DC2.5MAIAC56AC1AIACP56AC1A45DEGIPULSE100PULSE(01A2NS2NS2NS50NS100NS)IIN2522DC2AC1A30DEGsin(02A10kz)例如:第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用基于上面的语言格式，PSPICE规定了7种独立源,下面我们依次介绍它们的描述语句格式。1)直流源语句格式:VXXXXXXXN+N-DCIYYYYYYYN+N-DC(1)直流电压源电路图如图4.4所示，其描述语句如下:VCC100DC12(2)直流电流源如图4.5所示，其描述语句如下：IDC081M 基于上面的语言格式，PSPICE规定了7种第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用图4.4直流电压源图4.5直流电流源图4.4 直流电压源 第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用2)交流源(正弦源)语句格式:VXXXXXXXN+N-ACACMAGIXXXXXXXN+N-ACACMAG例如：V145AC5V30DEGI534AC1AVIN70AC2)交流源(正弦源)第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用3)脉冲源语句格式:VXXXXXXXN+N-PULSE(V1V2TDTRTFPWPER)IXXXXXXXN+N-PULSE(V1V2TDTRTFPWPER)例如：VIN30PULSE(-112NS2NS2NS50NS100NS)3)脉冲源第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4)调幅正弦源语句格式:VXXXXXXX N+N-SIN(V0 VA FREQ TD THEDAPHASE)IXXXXXXX N+N-SIN(V0 VA FREQ TD THEDAPHASE)例如：VIN30SIN(01100MEG1NS1E1030)VIN43SIN(01100MEG1NS1E10)VIN54SIN(031150)4)调幅正弦源第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用5)指数源语句格式:VXXXXXXXN+N-EXP(V1V2TD1TAU1TD2TAU2)例如：VIN30EXP(-412NS30NS60NS40NS)6)分段线性源语句格式:VXXXXXXXN+N-PEL(T1V1)例如:VCLOCK30PWL(078NS510NS318NS320NS450NS770NS3+80NS690NS0)5)指数源第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用7)单频调频源语句格式:VXXXXXXXN+N-SFFM(V0VAFCMDIFS)例如：VIN70SFFM(0.010.4100MEG0.320K)2.线性受控源线性受控源PSPICE允许电路包含下列4种线性受控源:线性电压控制电流源,其关键字为G,函数关系为IO=G*VI其中G为跨导,其单位是西门子。7)单频调频源第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用线性电压控制电压源,其关键字为E,函数关系为VO=E*VI其中E为电压增益,是无量纲的值。线性电流控制电流源,其关键字为F,函数关系为IO=F*II其中F为电流增益,是无量纲的值。线性电流控制电压源,其关键字为H,函数关系为VO=H*II其中H为互阻,其单位为欧姆。线性电压控制电压源,其关键字为E,函数关系为第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用1)线性电压控制电压源E语句格式:EXXXXXXXN+N-NC+NC电路图如图4.6所示，其描述语句如下：E123412.0其中N+,N-分别是受控电压源的正、负节点号，NC+,NC-分别是控制量支路两端的正、负节点号,VALUE是电压增益。该语句表示的函数关系为V2-V3=2(V4-V1)1)线性电压控制电压源E第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用图4.6VCVS图4.7CCCS图4.6 VCVS 第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用2)线性电流控制电流源F语句格式:FXXXXXXXN+N-VNAMEVALUE电路图如图4.7所示，其描述语句如下：FIR256VN6其中，N+和N-分别是受控电流源的正、负节点号。2)线性电流控制电流源F第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用3)线性电压控制电流源G语句格式:GXXXXXXXN+N-NC+NC-VALUE电路图如图4.8所示，其描述语句如下：G123412.0其中N+,N-分别是受控电流源的正、负节点号,NC+,NC-分别是控制量支路的正、负节点号,VALUE是跨导值。该语句表示的函数关系为:I(V2,V3)=2(V4-V1)3)线性电压控制电流源G第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用图4.8VCCV图4.9CCVS图4.8 VCCV 第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4)线性电流控制电压源H语句格式:HXXXXXXXN+N-VNAMEVALUE电路图如图4.9所示，其描述语句如下：HX56V20.5K其中，N+和N-分别为受控电压源的正、负节点号,VNAME是控制电流流过的电压源的名称。4)线性电流控制电压源H第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.1.7模型、子电路的描述语句和库文件的调用语句模型、子电路的描述语句和库文件的调用语句1模型描述语句模型描述语句PSPICE用模型来等效代替实际的元器件,模型中有很多参数,其参数值需要确定。PSPICE用模型描述语句来描述模型及模型的参数值。语句格式为.MODELMNAMETYPE(PNAME1=PVAL1PNAME2=PVAL2)4.1.7 模型、子电路的描述语句和库文件的调用语第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用例如:两个NPN双极晶体管,它们具有相同的模型,这时这两个晶体管和模型语句为Q1321QNL1Q2645QNL1.MODELQNL1NPN(BF=100IS=1E-6VAF=50CJE=3PCJC=1P)模型描述语句简称.MODEL语句。PSPICE的模型描述语句还有和两个容差参数，这两个参数为选择项。例如:两个NPN双极晶体管,它们具有相同第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用表4.1模型类别(TYPE)关键字元器件名称元器件类别R电阻器RESC电容器CAPL电感器INDK互感器CORED二极管DQNPN双极晶体管NPNQPNP双极晶体管PNPMN沟道MOS场效应晶体管NMOSMP沟道MOS场效应晶体管PMOS表4.1 模型类别(TYPE)关键字元器件名称元器件类别R第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用例如：D137DIN3492.MODELDIN3492D(Is=68.65fRs=3.786mIkf=1.774N=1Xti=2Eg=1.11Cjo=1.457n+M=.9735Vj=.75Fc=.5Isr=5.651uNr=2Tt=6.059V)其中，第一句表示，电路中名为D1的二极管连接在3和7节点之间,该器件的模型参数由名为DIN3492的模型定义；第二句为.MODEL语句,该语句中的DIN3492是二极管D1的模型名,D是二极管的模型类别,括号中的数值是该模型所定义的参数值。例如：第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用2子电路描述语句子电路描述语句PSPICE程序允许用户像定义和调用器件模型那样定义和调用由各种PSPICE元件和器件构成的子电路。子电路用一组元件来定义，程序可自动把定义子电路的语句插入到调用子电路的地方。1)子电路定义开始语句语句格式:.SUBCKTSUBNAMN1例如:.SUBCKTOPAMP1234 2子电路描述语句第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用其中SUBNAM是子电路名，N1,N2是子电路的外部节点号,它们不能为零。子电路的定义是以.SUBCKT语句开始的,其后跟一组元件语句,直到.ENDS为止。子电路的定义中不能出现控制语句，但可包括器件模型、子电路调用和其它子电路定义等内容。其中SUBNAM是子电路名，N1,第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用2)子电路终止语句语句格式:.ENDS.ENDS该语句一定是子电路定义的最后一条语句,SUBNAM代表子电路名。如果该语句后有子电路名,则表示该子电路定义结束,若无子电路名,则表示所有子电路都结束。只有在定义嵌套子电路时才需要把子电路名写在.ENDS中。2)子电路终止语句第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用3)子电路调用语句语句格式:XYYYYYYYN1SUBNAM例如:X1241731MULTI其中，X字母是关键字，调用子电路只要规定以X为首的假想元件名即可；N1,N2是子电路上的电路节点号；最后是子电路名。由于子电路的外部节点号是局部的，所以和电路调用时的节点号无关，但电路节点号的顺序必须和.SUBCKT语言中定义的顺序一致。3)子电路调用语句第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用3库文件调用语句库文件调用语句语句格式：.LIB例如：.LIB.LIBLINEAR.LIB.LIBC:LIBBIPOLAR.LIB例如，要在电路中使用晶体管2N2222，则需要一个模型名为2N2222的晶体管描述语句和一个.LIB语句:QB3213Q2N2222.LIB 3库文件调用语句第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用图4.10运放子电路图4.10 运放子电路第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用例如：电路如图4.11所示，用电路语言描述该电路的结构及其参数。描述电路结构及其参数的输入文件如下：R110100R364200R845100R424500R730100L52310MC2120.5UC6301U 例如：电路如图4.11所示，用电路语言描述第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用IS101100MVS85012VR160FI324VR1.5GI804300.1图4.11电路图 IS1 0 1 100M图4.11 电路图第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.2用用PSPICE分析直流电路分析直流电路4.2.1直流分析语句直流分析语句1.直流工作点分析.OP语句格式：.OP此语句规定计算并打印出电路的直流工作点，这时电路中所有的电感短路，电容开路。4.2 用PSPICE分析直流电路 4.2.1 第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用(1)所有节点的电压；(2)所有电压源的电流及电路的直流总功耗；(3)所有晶体管各极的电流和电压；(4)非线性受控源的小信号（线性化）参数。准确地说，无论输入中有无.OP语句，程序在进行直流、交流和瞬态分析时，都要进行工作点分析，没有.OP语句时，程序仅打印出(1)的内容。(1)所有节点的电压；第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用2直流扫描分析直流扫描分析.DC语句格式：.DC SRCNAY VSTART VSTOP VINCR.DCSRCNAYVSTARTVSTOPND.DCSRCNAYLISTSRC2LIST 2直流扫描分析.DC第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用例如：.DCVIN-0.255.00.25.DCVCE0100.25IB010U1U.DCLINI25mA2mA0.2mA.DCTEMPLIST451501550100125.DCDECNPNQ105(IS)1E-181E-155例如：第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用PSPICE允许的扫描类型有以下4种：(1)LIN线性扫描。(2)DEC数量级扫描。(3)OCT倍频扫描。(4)LIST列取值表扫描。PSPICE规定增量（VINCR）或点数必须大于零，而VSTART可大于或小于VSTOP，就是说扫描可以在任何方向上进行。PSPICE允许的扫描类型有以下4种：第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.2.2输出控制语句和输出变量输出控制语句和输出变量电路模拟结果的输出有3种形式：打印列表输出语句.PRINT、图形绘制输出语句.PLOT和屏幕显示方式探针显示命令.PROBE。1打印语句打印语句.PRINT语句格式：.PRINTPRTYPEOV1 4.2.2 输出控制语句和输出变量第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用例如：.PRINT DC V(2)V(23,17)I(R2)V(R1)VBE(Q18)I(VIN)VB(Q5)IC(Q13).PRINTTRANI(D2)V(3)V(18,16).PRINT AC VM(4,2)VP(4,2)VR(7)VI(7)VDB(5)IR(6)II(6)VBEP(Q3)该语句规定18个打印输出变量OV1，OV2，OV8。例如：第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用PRTYPE是用户规定的输出分析类型：直流分析DC、瞬态分析TRAN、交流分析AC等。分析类型后跟的输出变量要遵照一定的格式，例如DC分析及TRAN分析的格式为：V(N),V(N+,N-),V(name),Vx(name),Vxy(name),I(name),Ix(name)等。AC分析中，在输出电压变量U和电流变量I之后再加上附加项，就可以得到满意的输出。各附加项的含义如表4.2所示。PRTYPE是用户规定的输出分析类型：直第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用表4.2附加项的含义附加项输出含义不加幅度M幅度P初相位DB单位为分贝的幅度R实部I虚部 表4.2 附加项的含义 附加项第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用2.绘图语句绘图语句.PLOT语句格式：.PLOTPLTYPEOV1OV2OV8(PLO8,PHI8)例如：.PLOTDCV(4)V(5,1)V(R1)I(VIN)IE(Q3)VBE(Q3).PLOT TRAN V(17,5)I(VIN)V(17)I(D8)I(VCC)(-20mA,20mA).PLOTACVM(5)VP(5)VM(31,24),VDB(5)IR(6)II(6)2.绘图语句.PLOT第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用3探针显示语句探针显示语句.PROBE语句格式：.PROBE例如：.PROBE.PROBE V(3)V(2,3)V(R1)VM(2)VP(2)I(VIN)I(R2)IC(Q13)VBE(Q13)VDB(5).PROBE/CSDF3探针显示语句.PROBE第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用PROBE.DAT一般是二进制数据文件，但如果后面加上/CSDF,如例中第三句所示，则将该文件转换成文本格式CSDF(CommonSimulationDataFormat)的数据文件，以便在不同类型的计算机之间进行转换。PROBE.DAT一般是二进制数据文件，但第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.2.3实例一实例一用用PSPICE软件计算直流电路的各节软件计算直流电路的各节点电压点电压1.电路图电路图直流电路图如图4.12所示。2.电路模拟输入文件电路模拟输入文件CACULATENODEVOLTAGER1101KR2123.6K 4.2.3 实例一 用 PSPI第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用图4.12直流电路图图4.12 直流电路图第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用R3134.7KR4252.2KR5235KR6302KR7342.5KR8403.2KIS013VS506G104302.DCVS661.PRINTDCV(1)V(2)V(3)V(4).ENDR3 1 3 4.7K第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用3.软件分析结果软件分析结果输出结果在输出文件中显示，如下所示：CACULATENODEVOLTAGE*DCTRANSFERCURVESTEMPERATURE=27.000DEGC*VSV(1)V(2)V(3)V(4)6.000E+002.131E+036.379E+02-5.180E-01-1.454E+03JOBCONCLUDED3.软件分析结果第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.2.4实例二实例二试计算实例一中节点试计算实例一中节点2电压的直流传电压的直流传输特性输特性实例一中令VS从-10V变到+10V，每次增加1V。将输入文件中的分析语句.DCVS661改为.DCVS10101即可计算其直流传输特性。这里只给出V(2)的直流扫描曲线，如图4.13所示。4.2.4 实例二 试计算实例一第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用图4.13节点电压V(2)的直流传输特性图4.13 节点电压V(2)的直流传输特性第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.2.5上机操作上机操作既可以利用DOS版的PSPICE控制壳，也可利用Windows的记事本或写字板编辑输入文本文件.cir，在Windows版的PSPICE7.1的PSPICE窗口中直接把它打开，即可执行该文本文件设置的分析。1PSPICE5.0（DOS版）软件控制壳的使用版）软件控制壳的使用PSPICE控制壳（ControlShell）即PSPICE菜单，用来建立PSPICE格式命令，是所有功能的控制工具。4.2.5 上机操作第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用2在在PSPICE7.1中打开文本输入文件中打开文本输入文件编辑好的文本输入文件.cir可直接在Windows版的PSPICE软件的模拟计算程序PSPICE窗口中打开。在Windows95环境中点击菜单命令“开始/程序/MicroSimEval7.1/PSPICE”，打开PSPICE窗口，点击菜单命令File/Open.,打开.cir文件选择窗口。2在PSPICE7.1中打开文本输入文件第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.3用用PSPICE分析交流电路分析交流电路4.3.1交流特性分析交流特性分析.AC语句格式：.ACDECNDFSTARTFSTOP.ACOCTNOFSTARTFSTOP.ACLINNPFSTARTFSTOP例如：.ACDEC101100k.ACOCT51k100MEG4.3 用PSPICE分析交流电路4.3.1 交流特第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用.ACLIN1001100Hz上述语句用以在用户规定的频率范围内计算电路的频率响应。其中FSTART为频率的起始值，FSTOP为频率的终止值。DEC,OCT,LIN表示频率变化取值的方法，其意义同.DC语句中的一样。ND是每一数量级中取的频率点数，NO是每倍频程中取的频率点数，NP是在指定的整个频率范围内取的总点数。.AC LIN 100 1 100 Hz第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.3.2实例三实例三用用PSPICE软件模拟软件模拟RLC串联谐振电串联谐振电路不同路不同Q值下的谐振曲线值下的谐振曲线1电路图电路图RLC串联谐振电路如图4.14所示，其中L=0.01H，C=0.01F，R分别取值为2W，1W，0.5W，0.25W，即品质因数Q取4种不同的值。VIN为交流电压源，其幅值为1，初相角为0。模拟不同Q值下频率响应曲线的电路图如图4.15所示。4.3.2 实例三 用PSPIC第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用图4.14RLC串联谐振电路图4.14 RLC串联谐振电路 第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用图4.15不同Q值下的RLC串联谐振电路 图4.15 不同Q值下的RLC串联谐振电路第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用2.输入文件输入文件ANALYZINGFORSECOND-ODERCIRCUITVIN10AC1R1122L1230.01C1300.01R2141L2450.01C2500.01R3160.52.输入文件第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用L3670.01C3700.01R4180.25L4890.01C4900.01ACDEC1000.12K.PROBE.ENDL3 6 7 0.01第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用3.分析结果分析结果不同Q值下的电流谐振曲线如图4.16所示。曲线峰值由低往高依次对应I（R1）、I（R2）、I(R3)、I(R4)。3.分析结果第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用图4.16交流特性分析曲线图4.16 交流特性分析曲线第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.4用用PSPICE分析动态电路分析动态电路4.4.1瞬态特性分析瞬态特性分析.TRAN语句格式：.TRANTSTEPTSTOPTSTART例如：.TRAN1NS100NS.TRAN1NS100NS1NSUIC.TRAN/OP5NS400NS50NS4.4 用PSPICE分析动态电路 4.4.1 第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用TSTEP是时间步长，即时间增量。TSTOP是时间终止值，TSTART是时间起始值。如果省去TSTART,则程序用缺省值0.0。TMAX是最大步长，缺省值是TSTEP和（TSTOP-TSTART）/50.0中的较小值。.TRAN语句中带有“/OP”后缀时，能打印出.OP语句产生的偏置点。UIC(UseInitialconditions)为任选项关键字，表示用户用自己规定的初始条件进行瞬态分析，而不用瞬态分析前的静态工作点。在规定了.UIC后，PSPICE就使用各器件语句中由IC=所规定的节点电压计算器件的初始条件。TSTEP是时间步长，即时间增量。TSTO第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.4.2初始条件语句初始条件语句.IC语句格式：.ICV(NODNOM)=VAL例如：.ICV(11)=5VV(4)=-5V(2)=2.2该语句用于设置瞬态初始条件，但必须与.TRAN语句中的UIC连用。在.TRAN语句中规定了参数UIC时，程序用.IC语句规定的节点电压计算电容、二极管、双极型晶体管等器件的初始条件。4.4.2 初始条件语句.IC第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.4.3实例四实例四二阶动态电路的各种单位阶跃响应曲线二阶动态电路的各种单位阶跃响应曲线的分析的分析1.电路图电路图二阶电路如图4.17所示，响应变量为电容电压uC，其中电阻R分别取值为3W、2W、1W及1E-6W，电感L=0.01H，电容C=0.01F，模拟4个电阻值的响应的等效电路如图4.18所示，瞬态分析时间取值范围从0ns到0.16s，每次增加1ns。4.4.3 实例四 二阶动态电路的各种单位阶跃响第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用图4.18模拟用电路图图4.17电路图 图第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用2.输入文件输入文件ANALYZINGFORSECOND-ODERCIRCUITVIN101R1123L1230.01C1300.01R2142L2450.01C2500.012.输入文件 第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用R3161L3670.01C3700.01R4181E-6L4890.01C4900.01.tran1N0.160UIC.ICV(2)=0V(4)=0V(6)=0V(8)=0+V(3)=0V(5)=0V(7)=0V(9)=0.PROBE.ENDR3 1 6 1 第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用3分析结果分析结果PSPICE软件分析结果如图4.19所示。图中曲线由下往上依次对应V(3)、V(5)、V(7)及V(9)。3分析结果第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用图4.19瞬态分析模拟曲线图4.19 瞬态分析模拟曲线第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.5综合应用举例综合应用举例4.5.1函数定义语句函数定义语句.FUNC语句格式：.FUNC(NAME)()(BODY)例如：.FUNCDIR(X)X/58.23.FUNCMIN(A,B)(A+B-ABS(A-B)/24.5 综合应用举例 4.5.1 函数定第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用FUNCMAX(A,B)(A+B+ABC(A-B)/2.FUNCE(X)EXP(X).FUNCSINH(X)(E(X)+E(-X)/2.FUNC函数定义语句用以定义表达式中所要用到的函数，它克服了表达式只能占据一行的限制而且也有明显的灵活性。FUNC MAX(A,B)(A+B+ABC(A-第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.5.2包括文件语句包括文件语句.INC语句格式：.INCFILENAME例如：.INCSETUP.CIR.INCC:LIBPSW.CIR包括文件语句适用于在输入文件中插入别的文件内容，其中（FILENAME）是计算机能接受的任意文件名。4.5.2 包括文件语句.INC第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.5.3参数及表达式定义语句参数及表达式定义语句.PARAM语句格式：.PARAM(NAME=VALUE)PARAM(NAME=EXPRESSION)例如：.PARAMVSUPPLY=5V.PARAMVCC=6V,VEE=-6V.PARAMBANDWIDTH=(100KHZ/3).PARAMPI=3.1415926,TWO_PI=(2*3.1415926)4.5.3 参数及表达式定义语句.PARAM第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.5.4参数扫描分析语句参数扫描分析语句.STEP语句格式：语句格式：.STEP(LIN)SRCNAYVSTARTVSTOPVINCR.STEPSRCNAYVSTARTVSTOPND.STEPSRCNAYLIST 4.5.4 参数扫描分析语句.STEP第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用例如：.STEPVCE012V5V.STEPLINIIN2mA2mA0.1mA.STEPRESRMOD(R)0.81.20.01.STEPDECNPNQFAST(IS)1E-181E-145.STEPPARAMFREQ1MEG10MEG500K.STEPRESRMOD(R)LIST6801.5K10K 例如：第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.5.5任选项语句任选项语句.OPTIONS语句格式：.OPTIONSOPT1例如：.OPTIONSACCTLISTOPTS.OPTIONSITL1=60,ITL5=0.OPTIONSABSTOL=1E-10,RELTOL=0.005 4.5.5 任选项语句.OPTIONS第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用.OPTIONS语句用来设置各种任选项，包括选择项、限制项和控制参数。OPT1,OPT2,为所选的任选项，OPTVAL为所赋的参数值。不同的任选项在语句中可以任意顺序排列，需赋值的就在其后写出指定值。如有多个.OPTIONS语句，其结果与将这些语句并为一句的结果相同。.OPTIONS语句用来设置各种任选项，包括第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.5.6实例五实例五简单差分放大器电路的分析简单差分放大器电路的分析简单差分放大器电路图如图4.20所示。本实例在第3章的实例二（见图3.30）中已经分析过，这里仅给出其文本输入文件。输入文件：SIMPLEDIFERENTIALAMPLIFIERVCC8012VEE0912VIN10AC1SIN(00.15MEG)RC18410KRC28510K 4.5.6 实例五 简单差分放大器电路的分析第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用图4.20简单差分电路图图4.20 简单差分电路图第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用RS211KRS18720KRS2301KQ1426MOD1Q2536MOD1Q3679MOD1Q4779MOD1.OP.DCVIN-.15.15.01.PRINTDCV(4)V(5).PLOTDCV(4)V(5).TFV(5)VIN RS 2 1 1K第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用.ACDEC1025K250MEG.PRINTACVM(5)VP(5).PLOTACVM(5)VP(5).TRAN4N100N1N.PRINTTRANV(5)V(4).PLOTTRANV(5)V(4).MODELMOD1NPNBF=80RB=100+CJS=2PTF=.3NSCJE=3PCJC=2PVAF=50.PROBE.END .AC DEC 10 25K 250MEG第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.5.7实例六实例六CMOS反相器组成的九级环形振荡反相器组成的九级环形振荡器电路的分析器电路的分析九级环形振荡器电路如图4.21所示。图中每一级均为CMOS反相器，将其定义为一子电路，如图4.22所示。输入文件如下所示，输出结果如图4.23所示。4.5.7 实例六 CMOS反相第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用图4.21九级环形振荡器电路图图4.21 九级环形振荡器电路图 第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用图4.22CMOS反相器子电路 图4.22 CMOS 反相器子电路第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用输入文件：ACLOSEDLOOPOSCILLATORVCC10DC2VVIN20PULSE(02.1N.1N.1N1N4N)X12310NANDX23410NANDX34510NANDX45610NANDX56710NANDX67810NANDX78910NAND 输入文件：第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用X891010NANDX910210NANDX1021110NAND.SUBCKTNAND1234M12133MOD1L=2UW=30UM22144MOD2L=2UW=10U.ENDS X8 9 10 1 0 NAND第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用.MODELMOD1PMOSLEVEL=2VTO=-0.7LAMBDA=0.02+PB=0.76TOX=2.5E-8NSUB=6E14TPG=-1XJ=5.5E-7+IS=1E-15CJ=2E-4RD=35RS=35RG=15LD=0.2U+WD=0.2U CBD=30F CBS=30FP UO=230 UCRIT=6E4UEXP=0.15+UTRA=0.3VMAX=5E4NFS=1E-10.MODEL MOD1 PMOS LEVEL=2 VTO=-第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用.MODELMOD2NMOSLEVEL=2VTO=0.7LAMBDA=0.02+PB=0.82TOX=2.5E-8NSUB=6E14TPG=1XJ=4E-7+IS=1E-15CJ=4E-4RD=20RS=20RG=15+LD=0.2UWD=0.2UCBD=10FCBS=10FUO=700+UCRIT=6E4UEXP=0.2UTRA=0.3VMAX=5E4NFS=1E-10.TRAN2N8N.OPTIONSITL5=0.PROBE.END.MODEL MOD2 NMOS LEVEL=2 VTO=第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用图4.23九级环形振荡器电路瞬态特性图4.23 九级环形振荡器电路瞬态特性第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用4.5.8实例七实例七RLC串联电路正弦激励下响应的分析串联电路正弦激励下响应的分析RLC串联电路如图4.24所示。设电阻为全程参数，电阻取3种不同的值，分析其对交流激励下电容电压响应的影响。输入文件如下所示，输出结果如图4.25所示。输入文件：4.5.8 实例七 RLC串联电路正弦激励下响应的第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用ARLCCIRCUITWITHSININPUT.PARAMRVAL=1VIN10SIN(0101K)R12RVALL231.5MHC3010UF.TRAN10U5M010U.STEPPARAMRVALLIST123.PROBE.END A RLC CIRCUIT WITH SIN INPU第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用图4.24RLC串联电路图图4.24 RLC串联电路图第4章 PSPICE电路描述语言与文本输入文件 电子电路CAD程序设计及其应用图4.25RLC电路电阻参数扫描瞬态特性图4.25 RLC电路电阻参数扫描瞬态特性