【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Bias Point Detail）、直流掃描分析（DC Sweep）、交流掃描分析（AC Sweep）、暫態(tài)分析（Transient Analysis）之外，更包含有溫度分析（Temperature Analysis）、參數(shù)分析（Parametric Analysis）、傅立葉分析（Fourier Analysis）、蒙地卡羅分析（Monte Carlo Analysis）、最差情況分析（Worst Case Analysis）、噪聲分析（Noise Analysis）、性能分析（Performance Analysis）等等更進(jìn)一步的分析工具。4）模塊化和層次化設(shè)計(jì)隨著電路日益復(fù)雜，電路設(shè)計(jì)的方法也趨向于模塊化和層次化。也就是說(shuō)，先將整體電路依其特性及復(fù)雜度切割成合適的子電路，然后先個(gè)別繪制及仿真每一個(gè)子電路，待相關(guān)的子電路一一完成后，再將它們組合起來(lái)繼續(xù)仿真，最后完成整體電路。OrCAD PSpice 完全提供協(xié)助模塊化和層次化設(shè)計(jì)所需的功能。5）模擬行為模型提供了一個(gè)簡(jiǎn)便的方式去仿真一塊尚未完成或是極復(fù)雜的子電路。用戶可自行定義或使用OrCAD PSpice己經(jīng)內(nèi)建好的模擬行為模型元件，運(yùn)用描述電路特性的方式而不需要以真實(shí)電路來(lái)輸入與仿真，如此可大幅精簡(jiǎn)仿真的時(shí)間及復(fù)雜度。6）具有模擬和數(shù)字仿真能力除了傳統(tǒng)的模擬信號(hào)仿真之外，OrCAD PSpice A/D 也集成了數(shù)字信號(hào)仿真的功能，當(dāng)然它就可以更進(jìn)一步執(zhí)行模擬加數(shù)字的電路仿真了。7）元件庫(kù)擴(kuò)充功能盡管 OrCAD PSpice A/D 已經(jīng)內(nèi)建了很多常見的電子元件符號(hào)及其對(duì)應(yīng)模型（大約11300個(gè)模擬元件與1600個(gè)數(shù)字元件），但是隨著制板技術(shù)的進(jìn)步和新的電子元件不斷地問(wèn)世，又或者內(nèi)建的元件庫(kù)內(nèi)恰好沒有合適的元件，這時(shí)我們就可以用元件編輯程序新建或修改現(xiàn)有元件的特性以作出合乎我們要求的新元件[3]。 啟動(dòng)Capture環(huán)境畫面左下方有一個(gè)縮小化的Session Log窗口，它是一個(gè)負(fù)責(zé)顯示Capture操作流程或是錯(cuò)誤信息的窗口。目前因?yàn)槲覀冞€未在Capture內(nèi)執(zhí)行任何操作，所以它現(xiàn)在的內(nèi)容應(yīng)該是空白的。由于它的內(nèi)容全是文字信息，所以在必要時(shí)也可以將它存檔使用，然后用文字編輯程序觀察其內(nèi)容。圖22　初打開的Capture屏幕畫面由File\New\Project...功能菜單調(diào)出如圖23 所示的New Project 對(duì)話框。請(qǐng)如圖23 在Name 欄內(nèi)輸入范例項(xiàng)目的名稱“三相逆變電路”，然后在Location 欄內(nèi)輸入本項(xiàng)目要儲(chǔ)存的磁盤文件夾路徑。由于目前我們要建立的是Pspcie A／D 電路圖，所以請(qǐng)?jiān)趫D23畫面中的Create a New Project Using欄內(nèi)選擇Analog orMixedSignal Circuit Wizard選項(xiàng)。圖23　New Project對(duì)話框在圖23的New Project 對(duì)話框內(nèi)設(shè)置好項(xiàng)目格式、名稱與存放路徑之后，進(jìn)入OrCAD Capture 窗口畫面。單擊電路編輯區(qū)，出現(xiàn)圖24右側(cè)所示的繪圖工具欄。如果我們將鼠標(biāo)光標(biāo)在某個(gè)工具欄按鈕或控制面板上停留一會(huì)兒，將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)短的功能描述。圖24　OrCAD Capture窗口畫面 項(xiàng)目管理程序的顯示內(nèi)容項(xiàng)目管理程序主要負(fù)責(zé)收集并組織項(xiàng)目中全部所有必要的資源。這些資源包含有繪圖頁(yè)文件夾、繪圖頁(yè)、使用到的元件與元件庫(kù)、VHDL文件以及諸如元件清單或網(wǎng)路表等等輸出報(bào)告。所以，請(qǐng)不要隨意地由Windows 資源管理器內(nèi)移動(dòng)或刪除項(xiàng)目?jī)?nèi)所參考到的文件，否則項(xiàng)目管理程序?qū)⒃僖膊荒苷业剿鼈兞恕Ｒ簿褪钦f(shuō)，有關(guān)于OrCAD文件的操作最好都在項(xiàng)目管理程序完成，以確保項(xiàng)目結(jié)構(gòu)完無(wú)一失。，它是一個(gè)ASCII文件，所以也能夠在任何文本編輯程序觀察，當(dāng)然熟練的OrCAD用戶也可以由此調(diào)整項(xiàng)目結(jié)構(gòu)。由圖25中，我們可以看出項(xiàng)目管理程序?qū)㈨?xiàng)目?jī)?nèi)涉及的所有相關(guān)文件以視覺化的圖形顯示出來(lái)，并將它們適當(dāng)?shù)胤珠T別類，形成樹狀結(jié)構(gòu)。在樹狀結(jié)構(gòu)的最上層（畫面的最左邊）有三個(gè)文件夾，分別是Design Resources 文件夾、Outputs文件夾和PSpice Resources文件夾。在Design Resources文件夾中又分Asn文件夾、Library文件夾。Asn文件夾為設(shè)計(jì)文件夾，主要內(nèi)容是存放繪圖頁(yè)文件夾（譬如圖25中的Schematic1）以及更下層的繪圖頁(yè)（譬如圖25中的Pagel），而繪圖頁(yè)文件就是放置繪制電路的地方；所以說(shuō)Asn文件夾就是整個(gè)設(shè)計(jì)電路圖間連接關(guān)系的縮影。另外，Asn文件夾內(nèi)還有一個(gè)Design Cache（設(shè)計(jì)快取內(nèi)存）文件夾，其內(nèi)容主要是存放所有在繪圖頁(yè)內(nèi)使用到的元件。Library文件夾顯示出我們附加在本項(xiàng)目?jī)?nèi)供設(shè)計(jì)文件使用的元件庫(kù)文件，譬如圖25中所顯示的就是Capture默認(rèn)的那四個(gè)可仿真元件庫(kù)文件。Outputs文件夾內(nèi)主要放置一些電路圖后續(xù)處理所產(chǎn)生的輸出文件，譬如DRC文件、網(wǎng)路表（Netlist）文件、元件清單文件等等。圖25　項(xiàng)目管理程序 放置一般電路元件由于電路是由元件（含屬性Properties )和元件間的連線(Wire)所組成，所以現(xiàn)在我們將所有會(huì)使用到的元件都放到空白繪圖頁(yè)上。在選擇元件之前，必須先確定是否己將要所有要用到的元件庫(kù)都載入內(nèi)存內(nèi)。選取元件的操作得由Place\Part...功能選項(xiàng)或快捷鍵[Shift+P]說(shuō)起，這會(huì)調(diào)出如圖26所示的Place Part 對(duì)話框。圖26　Place Part對(duì)話框如果我們要放置一個(gè)電阻元件（元件名稱為R）到繪圖頁(yè)內(nèi)，首先請(qǐng)?jiān)贚ibraries欄的元件庫(kù)列表內(nèi)選好這個(gè)元件所在的元件庫(kù)文件名，譬如圖26中就是選擇了ANALOG元件庫(kù)。這時(shí)元件列表會(huì)顯示出本元件庫(kù)內(nèi)所有的元件名稱，我們使用鼠標(biāo)（或【Tab】鍵配合【↑】、【↓】鍵與【Enter】鍵）在此選出適當(dāng)?shù)脑?，在Part:欄內(nèi)會(huì)跟著顯示出這個(gè)元件的名稱，畫面右下方會(huì)出現(xiàn)這個(gè)對(duì)應(yīng)元件的外觀。 如何翻轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)元件在取出元件符號(hào)而尚未放置到繪圖頁(yè)（這時(shí)元件符號(hào)可以隨著鼠標(biāo)移動(dòng)）的情形下，或是元件已經(jīng)放置在繪圖頁(yè)上，請(qǐng)用鼠標(biāo)左鍵在要處理的元件上單擊，元件將會(huì)進(jìn)入選取狀態(tài)而出現(xiàn)虛線邊框，此時(shí)單擊鼠標(biāo)右鍵調(diào)出快捷功能菜單。選擇Mirror Horizontally選項(xiàng)就可以將元件左右翻轉(zhuǎn)，選擇Mirror Vertically選項(xiàng)就可以將元件上下翻轉(zhuǎn)，選擇Rotate 選項(xiàng)就可以將元件逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90176。也可以使用鍵盤來(lái)操作，左右翻轉(zhuǎn)可按【H】鍵，上下翻轉(zhuǎn)可按【V】鍵，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)可按【R】鍵或【Ctrl+R】鍵。3　電壓型逆變電路直流側(cè)是電壓源的稱為電壓型逆變電路。電壓型逆變電路有以下主要特點(diǎn)[4]：（1） 直流側(cè)電壓基本無(wú)脈動(dòng)，直流回路呈現(xiàn)低阻抗。（2） 由于直流電壓源的鉗位作用，交流側(cè)輸出電壓波形為矩形波，并且與負(fù)載阻抗角無(wú)關(guān)。而交流側(cè)輸出電流波形和相位因負(fù)載阻抗情況的不同而不同。（3） 當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要提供無(wú)功功率，為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無(wú)功能量提供通道，逆變各臂都并聯(lián)了反饋二極管。下面分別就單相和三相電壓型逆變電路進(jìn)行討論?！∪珮蚰孀冸娐冯妷盒腿珮蚰孀冸娐返脑韴D如圖31所示，它共有4個(gè)橋臂，可以看成由兩個(gè)半橋電路組合而成。把橋臂1和橋臂4作為一對(duì)，橋臂2和3作為另一對(duì)，成對(duì)的兩個(gè)橋臂同時(shí)導(dǎo)通，兩對(duì)交替各導(dǎo)通。其輸出電壓的波形和半橋電路的波形形狀相同，也是矩形波，但其幅值高出一倍，=。圖31　單相全橋逆變電路全橋逆變是單相逆變電路中應(yīng)用最多的。下面對(duì)其電壓波形做定量分析。是一個(gè)半波對(duì)稱的基函數(shù)：（31）其中基波的幅值和基波有效值分別為：（32）（33）前面分析的都是為正負(fù)電壓各為的脈沖時(shí)的情況。在這種情況下，要改變輸出交流電壓的有效值只能通過(guò)改變直流電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)。下面對(duì)其工作過(guò)程進(jìn)行具體分析。設(shè)在時(shí)刻前和導(dǎo)通，輸出電壓=，時(shí)刻和柵極信號(hào)反向，截止，而因負(fù)載電感中的電流不能突變，不能立刻導(dǎo)通，導(dǎo)通續(xù)流。因?yàn)楹屯瑫r(shí)導(dǎo)通，所以輸出電壓為零。到時(shí)刻和柵極信號(hào)反向，截止，而不能立刻導(dǎo)通，導(dǎo)通續(xù)流，和構(gòu)成電流通道，輸出電壓為。到負(fù)載電流過(guò)零并開始反向時(shí)，和截止，和開始導(dǎo)通，輸出電壓仍為。時(shí)刻和柵極信號(hào)再次反向，截止，而不能立刻導(dǎo)通，導(dǎo)通續(xù)流，再次為零。以后的過(guò)程和后面類似。這樣，輸出電壓的正負(fù)脈沖寬度就各為θ。改變?chǔ)?，就可以調(diào)節(jié)輸出電壓。在純電阻負(fù)載時(shí)，采用上述移相方法也可以得到相同的結(jié)果，只是～不再導(dǎo)通，不起續(xù)流作用。在為零的期間，4個(gè)橋臂均不導(dǎo)通，負(fù)載也沒有電流。負(fù)載電流的波形與負(fù)載性質(zhì)有關(guān)：（1） 純電阻負(fù)載時(shí)，電流是與電壓同相的方波，如圖32所示。純電阻負(fù)載時(shí)，二極管、任何時(shí)刻都不導(dǎo)電。（2） 純電感負(fù)載時(shí)，電流是三角波，如圖32所示。在0≤＜期間，當(dāng)為負(fù)值時(shí)，二極管導(dǎo)電；當(dāng)為正值時(shí)，全控型開關(guān)器件導(dǎo)電。逆變電路中與開關(guān)管反并聯(lián)的二極管都是用于感性負(fù)載時(shí)為感性負(fù)載電流提供續(xù)流通道。圖32　單相橋式逆變電路電流波形改變開關(guān)的門級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，輸出交流電壓的頻率也隨之改變。為保證電路正常工作，和兩個(gè)開關(guān)管不應(yīng)同時(shí)處于通態(tài)，和兩管不應(yīng)同時(shí)處于通態(tài)，否者將出現(xiàn)直流側(cè)短路[5]?！∪嚯妷盒湍孀冎麟娐啡鄻蚴侥孀冸娐穼?shí)際應(yīng)用很廣泛，圖33是電壓型橋式逆變電路。同一橋臂上、下上下兩個(gè)開關(guān)互補(bǔ)通、斷。電壓型三相橋式逆變電路的基本工作方式也是導(dǎo)電方式，即每個(gè)橋臂的導(dǎo)電角度為，同一相上下兩個(gè)臂