Orcad Pspice电路仿真软件在电工电子课中的应用

徐长安

(河南工业和信息化职业学院，河南 焦作 454000)

引言

Orcad Pspice作为当今最优秀的电路仿真软件，已在电子行业成为主流电路仿真软件，在EDA设计中，可以提高仿真性能，加速电路设计的速度，提高产品的质量。在电工电子课的教学过程中，使用该软件进行仿真分析，可以代替真实电路，还可以任意修改参数，观察各种仿真结果。

一、Pspice A/D分析的类型

(一)直流(DC)分析

电路中的某参数在一定范围内变化时，对电路的直流输出特性的分析与计算。

(二)交流(AC)分析

计算电路的电流小信号线性频率响应特性，包括幅频特性和相频特性，以及输入和输出阻抗等。

(三)噪声(Nosie)分析

在每个设定的频率点上，计算电路指定输出端的等效输出噪声和指定输入端的等效输入噪声电平。

(四)直流工作点(OP)分析

电感短路、电容开路时，电路中的静态工作点的计算。

(五)瞬态(Tran)分析

在给定输入激励信号作用下，电路输出的瞬态时域响应的计算。

(六)统计分析

统计分析包含容差分析和最坏情况分析。

(七)参数扫描分析

在参数按照指定的规律变换时，电路特性的分析与计算。

(八)温度分析

程序通常在标准温度即27℃时进行各种分析和模拟，当用户指定温度时，可以分析电路在不同温度下的特性。

(九)灵敏度分析

计算电路中元件的参数变化对输出变量的影响，他包含直流灵敏度和交流灵敏度。

通过实例，介绍典型电路，设置分析参数，观察输出电路。改变参数后，查看输出波形的改变，优化仿真电路，对学生的学习起到潜移默化的作用，增加其生动性。

图1 多功能滤波电路

二、多功能滤波电路交流(AC)分析

多功能滤波电路如图1所示，对电路进行交流分析。分析完成后，输出节点out1、out2、out3的波形如图2所示。可以看出，out3节点的输出为低通滤波器，节点out1和out2的输出同为带通滤波器。但是，其带宽、幅度及截止频率以及中心频率都不相同。因此，该滤波器同时具有带通和低通滤波功能。

图2 多功能滤波电路第一次分析结果

将图一所示电路及元件参数改为图3所示，同样对电路进行交流分析，分析结果如图4所示。从图中可知，此时的电路具有带通滤波的功能，且滤波器的中心频率相同。

图3 第一次改动后的滤波电路

图4 第一次改动后的滤波电路输出

图1所示电路及元件参数改为图5所示，同样对电路进行交流分析，分析结果如图6所示。从图中可知，此时的电路具有带通滤波和低通滤波功能的功能，且从out1输出的带通滤波器的带宽很宽。

图5 第二次改动后的滤波电路

图6 第二次改动后的滤波电路输出

三、三极管放大电路参数分析

图7所示为三极管放大电路，设置其瞬态分析参数，并对三极管的放大倍数进行列表扫描(设置其放大倍数分别为1、20、50和100)，分析完成后，如图8所示。从分析图中可知，三极管的放大倍数不同，输出电压也明显不同。

图7 三极管放大电路

图8 V(out)在三极管取不同放大倍数时的波形

四、应用总结

Orcad Pspice自推出以来，在全世界得到广泛的应用，作为最好的电路分析软件，已成为电子设计工程师必不可少的软件工具，教师在使用过程中，配合现有实训设备，在理论教学与实训教学中相互配合使用，取得了很好的效果，对学生的学习有很大的促进作用。同时，减少了相关的实训设备投入，节省了投资。