【文章內容簡介】 、 8傳、 16位和 32位共 5種總線信號 )。 數字電路單元包括常用的門電路、傳輸門、延遲線、觸發(fā)器、可編程邏輯陣列、 RAM、 ROM等。 單元子電路指運算放大器一類常用的集成電路，可將其作為整體出現在電路中，而不必考慮該單元電路的內部電路結構。 電路模擬程序的作用和基本結構 (2) Pspice軟件支持的電路特性分析功能 Pspice用小同的字母代號表示小向類別的九器件。在電路團中，不同元器件編號的第一個字形必須按表 。 電路模擬程序的作用和基本結構 PSpice軟件的基本電路特性分析功能 直流工作點分析的作用是計算電路的直流工作狀態(tài)，并給出非線性器件的工作點和線性化參數。其中節(jié)點電壓和支路電流的計算結果可以直接顯示在電路圖上。 PSpice軟件的基本電路特性分析功能 為了表示電路中不同元器件參數對同一個電路特性的影響程度，通常用下式表示的電路特性參數 T對元器件參數 X的變化率定量表示影響程度的差異，并稱為靈敏度 S(T， X)。 直流傳輸特性分析簡稱為 TF分析。其作用是將電路在直流工作點處作線性化處理，然后計算下述 3個參數：輸出端和輸入端直流電壓之比、輸入電阻、輸出電阻。 直流特性掃描分析又簡稱為 DC分析。其作用是使電路中某一參數 (稱為自變量 )在一定范圍內變化。 PSpice軟件的基本電路特性分析功能 （ AC SWeep） 交流小信號特性分析又稱為 AC分析。 PsPice進行 AC分析時。首先計算電路的直流工作點。并在工作點處對電路中各個非線性元件作線性化處理，得到線性化的交流小信號等效電路。然后使電路中交流信號源的頻率在一定范圍內變化并用交流小信號等效電路計算電路輸出交流信號的變化。本項分析又簡稱為 AC分析。 PSpice軟件的基本電路特性分析功能 [Noise]分析 為了定量表征電路中的噪聲大小， PsPice采用下述等效計算方法進行噪聲分析。 (a)選定一個節(jié)點作為“輸出節(jié)點”，將每個電阻和半導體器件噪聲源在該節(jié)點處產生的噪聲電壓均方根 (RMS)值疊加。 (b)選定一個獨立電壓源或獨立電流源，計算電路小從區(qū)獨立電壓源 (電流源 )到上述輸出節(jié)點處的增益，再將上一步計算得到的輸出節(jié)點處總噪聲除以該增益就得到在該獨立電壓源 (或電流源 )處的等效噪聲。 PSpice軟件的基本電路特性分析功能 7. 瞬態(tài)響應分析 (Transient Analysis） 瞬態(tài)響應分析簡稱為 TRAN分析。其作用是在給定輸入激勵信號作用下， 計算電路輸出端的瞬態(tài)響應。 PsPice進行瞬態(tài)特性分析時，輸入端只能采用下述 5種激勵信號之一：脈沖信號、分段線性信號、正弦調幅信號、正弦調頻傳號以及指數信號。 Fourier AnaIysis 在瞬態(tài)分析完成后，通過傅里葉分析，可計算瞬態(tài)分析輸出結果波形的直流、基波和各次諧波分量。因此，只有在瞬態(tài)分析以后才可能進行傅里葉分析 。 PsPice軟件的參數掃描分析功能 眾所周知，電阻阻值以及晶體管的許多模型參數值與溫度的關系非常密切。如果改變溫度，必然通過這些元器件參數值的變化導致電路特性的變化。 Psplce中的各個元器件模型都考慮了模型參數與溫度的關系。進行電路特性分析時， Pspice的內定溫度為 27℃ 。 Psplce中溫度掃描作用是分析在其他溫度下電路特性的變化。 PsPice軟件的參數掃描分析功能 2. 參數掃描分析 (PareMetric AnaIysis) 對于 Dc、 AC和 TRAN這 3種特性分析，采用 Pspice提供的參數掃描分析功能可以模擬分析電路特性與電路中冗器件參數的關系。實際上，對指定的每個參數變化值。Pspice均執(zhí)行一次指定的電路分析，因此稱之為參數掃描分析。在參數掃描分析中，可變化的參數包括獨立電壓源、獨立電流源、溫度、模型參數和全局參數 5種。 PSpice軟件的統(tǒng)計模擬功能 前面介紹的各種電路特性分析有一個共同的特點，就是電路中每一個元器件都有確定的值，通常稱為設計值或標稱值。因此這些電路特性分析又稱為標稱值分析。 但如果核設計好的電路圖進行生產，組裝成若干塊電路時。實際采用的元器件不可能等于標稱值，必然存在分散性。元器件的分散性服從一定的統(tǒng)計分布，一般為正態(tài)分布。 PSpice軟件“統(tǒng)計分析”的作用就是模擬分析元器件值統(tǒng)汁分散性對電路特性的影響。包括蒙托卡諾分析和最壞情況分析。 PSpice軟件的統(tǒng)計模擬功能 (Monte Carlo)分析 按照電路標稱值設計結果生產時，采用的元器件值小可能等十標稱值，而是具有一定的分散性。這樣，生產出的一批電路產品的電特性就不可能與標稱值模擬的結果完全相同，而要呈現一定的分散性。為了模擬實際生產中因元器件值具有一定統(tǒng)計分散性所引起的電路特性分散性，PSpice提供了蒙托卡諾分析功能。 PSPice軟件的邏輯模擬和數模混合模擬功能 1 邏輯模擬 (1)邏輯模擬的作用和模擬算法 邏輯模擬的作用是根據給出的邏輯電路結構拓撲關系以及各個邏輯單元的功能和延遲特性，由計算機軟件模擬分析整個邏輯電路的功能和特性 。 （ 2)PsPice軟件的邏輯模擬功能 (a)分析數字電路輸出與輸入之間的邏輯關系； (b)模擬計算數字電路的延遲特性； (c)對同時包括有模擬元器件和數字單元的電路進行數?；旌夏M，分別顯示出電路內部的模擬信號和數字信號波形分析結果； (d)最壞情況邏輯模擬。 (e)檢查數字電路中是否存在時序異常和冒險競爭現象 。 PSPice軟件的邏輯模擬和數模混合模擬功能 (3) PsPice邏輯模擬采用的激勵信號和邏輯狀態(tài) Pspice A／ D進行邏輯模擬時可以采用 3類激勵信號。 (a)時鐘信號；這是一種規(guī)則的一位周期信號。 (b)一船激勵信號：也是一位信號，但其波形變化不像時鐘情號那樣簡單。 (c)總線激勵信號：又分 2位、 4位、 8位、 16位和 32位共 5種。 PSpice邏輯模擬中可包括 0(低電乎 )、 1(高電平 )、 R(上升 )、 F(下降 )、 X(不確定 )、和 z(高阻 )共 6類邏輯狀態(tài)，不同邏輯狀態(tài)的顯示情況如圖 。 (4)邏輯模擬實例 圖 PSpice邏輯模擬的結果。對照圖 ，可以進一步從邏輯功能、延遲特性、異常情況檢查等 3方面分析半加器電路的設計效果。 PSPice軟件的邏輯模擬和數?；旌夏M功能 顧名思義，數模混合電路中同時包括有數字邏輯單元 (如；門電路、觸發(fā)器等 )和各種模擬元器件 (如電阻、電容、晶體管等 )。由于數字信號是以高低電平 (1， 0)為特征的數字量，模擬信號是連續(xù)變化的電信號，這是兩類性質完全不同的電學量，給數?；旌想娐返哪M分析帶來新的問題。因此在純模擬電路和純數字電路仿真軟件出現較長時間后才推出數?；旌想娐返哪M分析模塊。在 PSPice軟件中，引入了數 — 模和模 — 數轉換接口子電路的方法，將數模混合電路劃分成多個純模擬電路和純數字電路單元，分別進行仿真，最后完成對整個數?；旌想娐返哪M分析。 電路的優(yōu)化設計 前面介紹的電路模擬是己知電路扔撲結構以反電路中元器件參數值，模擬分析電路的特性。 PsPice除了能進行各種模擬外，還提供有優(yōu)化設計功能，即在電路設計已基本滿足功能和特性指標的基礎上，根據要求的電路特性約束條件。 電路優(yōu)化設計，實際上是在約束條件限制下，不斷調整電路中元器件參數，進行電路模擬迭代，直到目標參數滿足優(yōu)化要求。 因此，進行一次優(yōu)化將包括多次電路模擬。優(yōu)化過程中，調整元器件參數，包括確定參數的增減方向和調整幅度大小以及迭代過程中模扭程序的調用和結果判斷，都是內 PsPice既優(yōu)化模塊自動進行的。 電路的優(yōu)化設計 2． PSpice Optimizer模塊的功能 (a)對電路進行優(yōu)化設計時，可以同時調整電路中 8個元器件的參數，以滿足最多 8個目標參數和約束條件 (其中至少要有一個目標參數 )的要求。 (b)根據給定的模型和一組晶體管端特性數據，優(yōu)化提取晶體管模型參數。 3 PSpice Optimizer模