【正文】 武漢理工大學(xué)《電路 CAA 課程設(shè)計》課程設(shè)計說明書1目錄1 概述 ..................................................................1 PSPICE簡介 .........................................................1 PSPICE的仿真軟件結(jié)構(gòu) ...............................................1 PSPICE 的仿真功能 ..................................................2 PSPICE的基本操作 ...................................................42 一階電路的暫態(tài)分析 ....................................................5 一階電路的暫態(tài)分析原理 ............................................5 一階電路設(shè)計原 理圖 ................................................7 一階 RC 零狀態(tài)響應(yīng)波形圖及其分析 ...................................9 一階 RL 零狀態(tài)響應(yīng)波形圖及其分析 ..................................11 一階電路仿真曲線圖的分析 .........................................133 RLC 串聯(lián)電路的諧振分析 ..............................................14 RLC 串聯(lián)電路的諧振分析原理 ........................................14 RLC 串聯(lián)電路的諧振設(shè)計原理圖 ......................................18 RLC 串聯(lián)電路的諧振波形圖及其分析 ..................................194 課設(shè)心得體會 .........................................................275 參考文獻 .............................................................28武漢理工大學(xué)《電路 CAA 課程設(shè)計》課程設(shè)計說明書11概述 PSpice簡介PSpice 是一個電路通用分析程序，它主要是實現(xiàn)對電路進行模擬和仿真。在電子設(shè)計自動化發(fā)展的過程中，PSpice 起到了重要的作用。該程序通過對電路進行模擬計算，達到輔助電路設(shè)計的目的。PSpice 可以用兩種方式輸入：網(wǎng)單輸入文件（即程序的輸入）和電路圖輸入。由于電路圖輸入更為方便快捷，因此我們常常利用電路圖編輯工具來編輯電路圖以及設(shè)置和分析各種過程參數(shù)。OrCAD/PSpice9 程序有龐大的元件庫，可以模擬 6 類常用的電路元器件：基本無源元件，如電阻，電容，電感，傳輸線等；常用的半導(dǎo)體器件，如二極管，雙極晶體管，結(jié)型場效應(yīng)管，MOS 管等；獨立電壓源和獨立電流源；各種受控電壓源，受控電流源和受控開關(guān)；基本數(shù)字電路單元，如門電路，傳輸門，觸發(fā)器，可編程邏輯陣列等；常用單元電路，如運算放大器，555 定時器等。OrCAD/PSpice9 中采用的是實用工程單位制，如電壓用伏（V） ，電流用安（A） ，功率用瓦（Ｗ）等。在運行中，PSpice 會根據(jù)具體對象自動確定其單位。用戶在輸入數(shù)據(jù)時，代表單位的字母可以省去。例如給電壓源賦值時，鍵入 12 和 12V 意思一樣。PSpice 中的數(shù)字采用科學(xué)表示方式，即可以使用整數(shù)，小數(shù)和以 10 為底的指數(shù)。用指數(shù)表示時，底數(shù) 10 用 E 來表示。 PSpice的仿真軟件結(jié)構(gòu) OrCAD/Pspice9 是一個軟件包，它共有六大功能模塊，分別是PspiceA/D，Capture，Probe，Stimulus Editor，Model Editor 和 Optimizer。各模塊的功能簡述如下： 電路模擬分析的核心模塊 PspiceA/D武漢理工大學(xué)《電路 CAA 課程設(shè)計》課程設(shè)計說明書2它實現(xiàn)電路的仿真與分析，可分析的電路特性有 6 類 15 種：第一類直流分析，包括靜態(tài)工作點，直流靈敏度，直流傳輸特性，直流特性掃描分析。第二類交流分析，包括頻率特性，噪聲特性分析。第三類瞬態(tài)分析，包括瞬態(tài)響應(yīng)分析，傅立葉分析。第四類參數(shù)掃描，包括溫度特性分析，參數(shù)掃描分析。第五類統(tǒng)計分析，包括蒙托卡諾分析，最壞情況分析。第六類邏輯模擬，包括邏輯模擬，數(shù)/?；旌夏M，最壞情況時序分析。在使用的過程中，它接受網(wǎng)單文件的輸入，并列方程進行計算求解，最后輸出結(jié)果。仿真的結(jié)果一般由圖形文件（*.DAT）和數(shù)據(jù)文件（*.OUT）兩部分組成。 電路圖編輯模塊其主要功能是以人機交互方式在屏幕上繪制電路圖，設(shè)置電路中元器件的參數(shù)，生成多種格式要求的電連接網(wǎng)表。在改程序中可直接運行 Pspice 及其他配套功能模塊。 激勵信號編輯模塊其主要功能是以人機交互方式生成電路模擬中需要的各激勵信號源，包括瞬態(tài)分析中需要的脈沖，分段線性，調(diào)幅正弦，調(diào)頻，指數(shù)等 5 種信號波，形和邏輯模擬中需要的時鐘，脈沖，總線等各種信號。 模擬參數(shù)編輯模塊其主要功能是編輯來自廠家的器件的數(shù)據(jù)信息，生成 Pspice 模擬時所需要的模擬參數(shù)。因為盡管 PspiceA/D 的模擬庫中提供了 1 萬多種元器件和單元集成電路的模擬參數(shù)，但在實際應(yīng)用中仍有用戶需采用未包括在模擬參數(shù)庫中的元器件，這是Model Editor 軟件就顯得至關(guān)重要。 波形顯示和分析模塊其主要功能是將 PSpice 的分析結(jié)果用圖形顯示出來。 電路設(shè)計優(yōu)化模塊其主要功能是自動調(diào)整元器件的參數(shù)設(shè)計值，使電路的特性得以改善，實現(xiàn)電路的優(yōu)化設(shè)計。武漢理工大學(xué)《電路 CAA 課程設(shè)計》課程設(shè)計說明書3 PSpice 的仿真功能SPICE 程序的主要功能有非線性直流分析、非線性瞬時分析、線性小信號交流分析、靈敏度分析和統(tǒng)計分析 直流分析非線性直流分析功能簡稱直流分析。它是計算直流電壓源或直流電流源作用于電路時電路的工作狀態(tài)。對電路進行的直流分析主要包括直流工作點分析、直流掃描分析和轉(zhuǎn)移函數(shù)分析。直流工作點是電路正常工作的基礎(chǔ)。通過對電路進行直流工作點的分析，可以知道電路中各組件的電壓和電流，從而知道電路是否正常工作以及工作的狀態(tài)。一般在對電路進行仿真的過程中，首先要對電路的靜態(tài)工作點進行分析和計算。直流掃描分析主要是將電路中的直流電源、工作溫度、組件參數(shù)作為掃描變量 ，讓這些參量以特定的規(guī)律進行掃描，從而獲取這些參量變化對電路各種性能參數(shù)的影響。直流掃描分析主要是為了獲得直流大信號瞬時特性。 瞬時分析非線性瞬時分析簡稱為瞬時分析。瞬時分析計。算電路中電壓和電流隨時間的變化，即電路的時域分析。這種分析在輸入信號為時變信號時顯得尤為重要。時域分析是指在某一函數(shù)激勵下電路的時域響應(yīng)特性。通過時域分析，設(shè)計者可以清楚地了解到電路中各點的電壓和電流波形以及它們的相位關(guān)系，從而知道電路在交流信號作用下的工作狀況，檢查它們是否