从原理的角度阐述了PSpice仿真中的收敛性,以及应对仿真不收敛的方法

写在前面:本文是作者平常学习和工作中记录的一些笔记,有些零碎,但是很有用，主要是从原理的角度阐述了PSpice仿真中的收敛性，以及应对仿真不收敛的方法。适合使用PSpice仿真很久并且碰到过较多问题的高手!

注意：有些东西是最原始的spice语言的，在OrCAD PSpice中不一定有相应的选项。

By: Michael Wang 2010年12月17

简介

PSpice在设定的仿真次数内，如果不能得到满足精度要求的解，就会出现收敛性问题，该问题可能有两大类原因导致，第一：容许的仿真次数太少或者仿真精度要求太高。第二：电

路方程本身无解。针对不同的仿真类型，都会有一些问题的探讨和分析以及相应的应对策略。

DC分析：

在PSpice执行一些定制的仿真前，首先执行DC工作点分析，PSpice通过特定数量的迭代得到DC静态工作点，否则PSpice会有电路不收敛的提醒，并且推出仿真程序。默认收敛限定描述如下：.options ITL1=100

如果不收敛，上式中的ITL1可以增加到大于500

更多的DC收敛参数：GMIN步长设置、信号源步长设置、初始电容电压设置及伪瞬态设置。

.NODESET可以设置电路节点的DC电压值，PSpice会识别这个电压值作为电路仿真的初始电压值，可以减少对收敛的迭代次数。

如果不能通过节点设置和ITL1来得到收敛结果，可以设置ITL6=100或者其他非零值，这个设定时运用信号源步长算法，从一个开始值逐渐减少信号源电压直到0电平，或者减少得到一个收敛解，这时，信号源再逐渐减回设置的初始设置。这个方法可以解决所有DC偏置点不收敛的问题，但是ITL6函数本身有缺陷，所以在最后万不得已才能用。（OrCAD没有引入这个参数）

如果电路包含半导体器件，该器件导电区域会包含零电导率。这样仿真会出现一个“把零作除”的错误。为了消除这个错误的产生，在每个半导体器件的PN结点处用GMIN跨导与每个PN结点处并联。GMIN是一个全局参数，默认值100P?，GMIN的参数值越大，牛顿拉夫申算法会越快完成收敛计算。增加GMIN 的参数值会减少旁路电阻值。仿真的精度在旁路电阻产生的电流小于可容忍的相对错误电流分辨率时（kielkowski 1995）不受影响，对Gmin设置的建议值为 .option GMIN=1n

顺态分析：

顺态不收敛将最大迭代次数设置如下;

.options ITL4=10; use ITL4=1500 if transient convergence problems occur

如果当前时刻节点不收敛，那么仿真步长会缩短到原来的1/8，如此计算直到得到收敛结果或者迭代次数溢出（ITL4），

用户设置的仿真时间步长的不同，会导致瞬态收敛困难，这点在开关电路仿真时尤其明显。仿真步长必须小于开关电平的识别时间。当对神态仿真参数惊醒设定时，需要考虑高电平变换器或器件模型的不连续性。对步长保守的估算，步长的单位最小值要小于一个开关波形一个周期的一个数量级的时间，列入，对于一个100K的振荡器（10u）的时间步长设定应该为1u左右。Tmax值是最大时间步长，这个之可以省去或者指定为增大仿真精度（减小Tmax ）或减小仿真精度（增大Tmax）。这个设定可以让模拟器在对电路有微小变化时进行仿真计算的时间步长稍大一些。

避免一般性错误的步骤

λ核对电路是否连接正确，元件极性是否连接正确，所有节点对地都有其直流路径。

λ核对所有元件都正确赋值

λ核对艘有模型参数都有实际意义，尤其是自己创建或者修改的

λ核对两个网络连接处都有节点

λ核对电压和电流的发生起相应有其正确的语法和合适的数值

λ电容或电流源的串联等效代替需串联放置

λ检查是否把字母O当作数字0使用

λ如果行为表达式或行为元素在电路中运用，则验证电路不会出现零点分割的情况

λ验证独立元增益正确

DC收敛的方法：

1. 设置ITL1=500；

2. 使用NODESET，不适当的节点设置会导致不正确的仿真结果或者不收敛，所以在对NODESET语句设置时需要注意

3. 运用脉冲语句产生DC电源。V1 3 0 5 DC 变为V1 3 0 PULSE 0 5。这样允许用户对电源进行开关控制，脉冲的上升时间可以用来设置实际电源的上电时间。

4. 设置GMIN，设置GMIN=1n或者0.1n，不推荐设置过高的数值，这个参数设置了所有半导体器件的最小导电性。

5. 如果可以，设置RSHUNT参数，设置电路中所有节点对地的电阻值，通过这个收敛方法会在其他节点而不是被选节点得到仿真结果，所以仿真结果需要仔细检验（PSPICE中没有这一项的设置）

6. 设置ITL6=100，信号源步进将所有直流激励递减，直到电路的DC直流偏置电确定或者电平降低到0V，然后反向迭代。（PSPICE中没有这一项的设置）

瞬态收敛的方法：

1. 验证电路的直流分析是否收敛，确认不收敛是否有瞬态分析造成。

2. 验证设定的时间步长的分辨率大小适当。时间步长分辨率必须小于电路进行开关波形正确仿真的时间。至少要比仿真电路最小周期小一个数量级。

3. 对于振荡电路或者开关电路，设置METHOD=GEAR，这是对捷顺态方程式选择的一种方法，GEAR集成化可以应用到所有的开关电路。（PSPICE中没有这一项的设置）

4. 使用初始条件设置UIC，设置电容电感的初始值。

5. 设置ITL4=500

6. 设置RELTOL=0.01，降低仿真精度，减小仿真时间。需要记住的一个一般规则是：相对误差数值减少一个数量级，仿真时间就会翻倍的增加

7. 减少脉冲元的上升和下降沿时间，电压值的大幅度变化会导致不收敛的问题。

8. 设置TRTOL=40，声明在进行瞬态仿真时对使用的步长大小可以成比例的设定。（无）

9. 如果电流/电压值允许，减少ABSTOL/VNTOL的精度，这两个纸可以设置为大于其缺省值8个数量级的大小，要注意设置的只要小于最大电流和电压值。

10. 如果可以，设置RAMPTIME=10ns，这个声明设定了所有独立信号源从零值上升到瞬态分析的开始值得上升斜率。（无）

交流收敛的方法：

不要使用直流收敛解决方法中的3~5，使用这些方法将不能建立一个有效的直流工作点，而直流工作点的建立对SPICE对电路进行线形分析是非常关键的，一旦实现了电路的直流收敛，其交流分析也会收敛。

参考文献：SPICE电路分析，Steven M. Sandler，Charles Hymowitz著作

收敛性与步长太小问题

Pspice采用Newton-Raphson算法进行迭代计算，它在满足一下条件的情况下可解。

1. 非线性方程可解

2. 方程连续

3. 方程可导

4. 初始值必须足够接近解析解

在满足上面条件的同时，由于硬件条件的限制，电路当中的取值还要受到一定的限制。

1. 电压与电流在+-1e10 之间

2. 导数在1e14以内

3. 15位的双精度。

例如1兆伏除以1豪欧，得到1e12AMP的电流，超过了电流值的最大值，因此不收敛！

通常情况下，需要注意没有限制的器件模型，以及含有表达式的手控源。很容易写出计算值极大的表达式。在实际情况中，方程总是连续的，但是变化值有可能超出PSpice表达值得极限！

导数的物理意义是小信号电导，跨导，增益，不切实际的器件模型可能会使导数超过1e14的限制，主要需要当心含有表达式的行为模型！

Newton-Raphson is guaranteed to converge only if the analysis is started close to the answer. Also, there is no measurement that can tell how close is close enough.（FUNNY）

仿真最艰难的事起步阶段，即找到偏执点！PSpice先试着按照100%的供电电压去计算偏执点，如果计算不成功，那么就把电压降到几乎为零，这样许多的非线性都被关掉了，当一个电路变为线性之后，必定可以找到一个解，然后PSpice再将偏执点反推到100% 供电的情况下！（变步长）

一旦得到了偏执解，那么瞬态仿真就可以进行了，他每次都从一个已知点（偏执点）开始迭代，得到下一步的解.

DC扫描采用混合逼近的方法去求解，他首先采用偏执点计算逻辑起步（变电压），之后每次以上一步的解作为初始值去逼近，扫描步长不是可变的，如果某一步不能得到解的话，他就在此使用偏执点算法去求解！整个DC 扫描主要依赖于连续性，同时它也要求当电源关掉时，电路是线性的，像偏执点计算那样！

关于GMIN：GMIN算法不是系统默认执行的，可以在选项卡中使能这种算法，当使能这种算法的时候，如果100%供电时计算不收敛，就先采用GMIN算法，如果这种算法还不收敛的话，就再将电压降到几乎

为零，再进行下一步的计算！

几乎为零的电压定义为:0.001% supply power

对于半导体器件，首先要避免使用不切实际的模型参数！其次是避免出现不受限的PN结，（无串联阻抗），第三是避免出现无漏电阻的情况，比如一个电流源输出电流到一个反偏的PN结，由于反偏ＰＮ结不含有漏电阻，因此需要一个并联电阻，否则ＰＮ结的电压会超过1e10的值。

PSpice的开关在过渡区存在增益，如果多个开关级联起来的话，累计增益有可能超过导数的极值限制（1e14）。这种情况可能出现在图腾柱门极的情况中或者多个开关级联的情况中！一般情况下，两个开关级联可以工作，但是多于两个就可能出现问题！

表达式含有分母的尤其要注意，不能出现除零的情况！

例如GLOAD 3, 5 VALUE = {2Watts/V(3,5)}，当开始时，Ｖ（３，５）＝０。出现问题

PSpice使用一种压缩算法将受控源在电压几乎为零时压缩成线性连续模式！

但是这种压缩算法也不能处理以上那种除零的情况。

压缩算法可以很好的关掉不带分母的表达式，

通常情况下，使表达式处于一个合理的物理范围将会十分有帮助！

Example: A first approximation to an opamp that has an

open loop gain of 100,000 is:

VOPAMP 3, 5 VALUE = {V(in+,in-)*1e5}

This has the undesirable property that there is no limit on

the output. A better expression is:

VOPAMP 3, 5 VALUE = {LIMIT(V(in+,in-)*1e5,15v,-15v}

where the output is limited to +/- 15 volts.

第一性原理计算原理和方法

第二章 计算方法及其基本原理介绍 化学反应的本质就是旧键的断裂与新建的形成,参与成键原子的电子壳层重新组合就是导致生成稳定多原子化学键的明显特征。因此阐述化学键的理论应当描写电子壳层的相互作用与重排,借助求解满足适当的Schrodinger 方程的波函数描写分子中电子分布的量子力学,为解决这一问题提供了一般的方法,然而,对于一些实际的体系,不引入一些近似,就不可能求解其Schrodinger 方程。这些近似使一般量子力学方程简化为现代电子计算机可以求解的方程。这些近似与关于分子波函数的方程形成计算量子化学的数学基础。 2、1 SCF-MO 方法的基本原理 分子轨道的自洽场计算方法 (SCF-MO)就是各种计算方法的理论基础与核心部分,因此在介绍本文计算工作所用方法之前,有必要对其关键的部分作一简要阐述。 2、1、1 Schrodinger 方程及一些基本近似 为了后面介绍各种具体在自洽场分子轨道(SCF MO)方法方便,这里将主要阐明用于本文量子化学计算的一些重要的基本近似,给出SCF MO 方法的一些基本方程,并对这些方程作简略说明,因为在大量的文献与教材中对这些方程已有系统的推导与阐述[1-5]。 确定任何一个分子的可能稳定状态的电子结构与性质,在非相对论近似下,须求解 R AB =R 图2-1分子体系的坐标

定态Schrodinger 方程 ''12121212122ψψT p B A q p A p pA A pq AB B A p A A A E R Z r R Z Z M =??????? ?-++?-?-∑∑∑∑∑∑≠≠ (2、1) 其中分子波函数依赖于电子与原子核的坐标,Hamilton 算符包含了电子p 的动能与电子p 与q 的静电排斥算符, ∑∑≠+?-=p q p pq p e r H 12121?2 (2、2) 以及原子核的动能 ∑?-=A A A N M H 2121? (2、3) 与电子与核的相互作用及核排斥能 ∑∑≠+-=p A B A AB B A pA A eN R Z Z r Z H ,21? (2、4) 式中Z A 与M A 就是原子核A 的电荷与质量,r pq =|r p -r q |,r pA =|r p -R A |与R AB =|R A -R B |分别就是电子p 与q 、核A 与电子p 及核A 与B 间的距离(均以原子单位表示之)。上述分子坐标系如图2、1所示。可以用V(R,r)代表(2、2)－(2、4)式中所有位能项之与 ∑∑∑-+=≠≠p A pA A B A q p pq AB B A r Z r R Z Z r R V ,1 2121),( (2、5) 原子单位 上述的Schrodinger 方程与Hamilton 算符就是以原子单位表示的,这样表示的优点在于简化书写型式与避免不必要的常数重复计算。在原子单位的表示中,长度的原子单位就是Bohr 半径

基于pspice的电路仿真实验设计

目录 第一章pspice简介 (4) 1.1 PSPICE的起源与发展 (4) 1.2 PSPICE仿真软件的优越性 (6) 1.3 PSPICE的组成 (7) 第二章pspice中的电路元器件介绍 (9) 2.1. 电阻、电容和电感 (11) 2.2 有源器件 (11) 2.3 信号源及电源 (11) 第三章pspice的仿真 (12) 3.1 pspice的仿真功能 (12) 3.2 pspice软件的仿真步骤 (15) 3.3 pspice仿真使用中应主义的问题 (15) 第四章实验设计 (16) 4.1 实验一：二极管整流电路仿真 (16) 4.2 实验二：555定时器组成的单稳态触发器 (18) 第五章结束语及感想 (21) 参考文献 (22)

摘要： 在众多的仿真软件中，PSpice软件以其强大的仿真设计应用功能，在电子电路的仿真和设计中得到了较广泛的使用。PSpice及其相关库包的应用对提高学生的仿真设计能力，更新设计理念有较大的好处。本论文首先简要介绍了PSpice软件的基本功能和特点以及软件的基本操作方法，然后从电路分析的具体实验给出了的PSpice具体操作步骤，接着进行了电子电路应用系统的设计与仿真，并通过精确的仿真结果进一步体现了仿真PSpice软件的优越性，同时也反映了仿真实验在当今电路设计中的重要意义。 第一章 Pspice简介 1.1 Pspice简介 Pspice是由Spice发展而来的用于微机系列的通用电路分析软件。 Spice(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)是由美国加州大学伯克利分校开发的电路仿真程序。随后，版本不断更新，功能不断完善。目前广泛使用的Pspice(P：Popular)软件是美国Microsim公司于1996年开发的基于Windows环境的仿真程序。它主要用于电子电路的仿真，以图形方式输入，自动进行电路检查，生成网表，模拟和计算电路的功能，不仅可以对模拟电子线路进行不同输入状态的时间响应、频率响应、噪声和其他性能的分析优化，以使设计电路达到最优的性能指标，还可以分析数字电子线路和模数混合电路，被公认是通用电路模拟程序中最优秀的软件，具有广阔的应用前景。 1.2 PSPICE的起源与发展 用于模拟电路仿真的SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）软件于1972年由美国加州大学伯克利分校的计算机辅助设计小组利用FORTR AN语言开发而成，主要用于大规模集成电路的计算机辅助设计。SPICE的正式版SPICE 2G在1975年正式推出，但是该程序的运行环境至少为小型机。1985年，加州大学伯克利分校用C语言对SPICE 软件进行了改写，并由MICROSIM公司推出。1988年SPICE被定为美国国家工业标准。与此同时，各种以SPICE为核心的商用模拟电路仿真软件，在SPICE的基础上做了大量实用化工作，从而使SPICE成为最为流行的电子电路仿真软件。

PSPICE仿真

目录 介绍： (2) 新建PSpice仿真 (3) 新建项目 (3) 放置元器件并连接 (3) 生成网表 (5) 指定分析和仿真类型 (5) Simulation Profile设置： (6) 开始仿真 (7) 参量扫描 (9) Pspice模型相关 (11) PSpice模型选择 (11) 查看PSpice模型 (11) PSpice模型的建立 (12)

介绍： PSpice是一种强大的通用模拟混合模式电路仿真器，可以用于验证电路设计并且预知电路行为，这对于集成电路特别重要。 PSpice可以进行各种类型的电路分析。最重要的有： ●非线性直流分析：计算直流传递曲线。 ●非线性瞬态和傅里叶分析：在打信号时计算作为时间函数的电压和电流；傅里叶分 析给出频谱。 ●线性交流分析：计算作为频率函数的输出，并产生波特图。 ●噪声分析 ●参量分析 ●蒙特卡洛分析 PSpice有标准元件的模拟和数字电路库（例如：NAND，NOR，触发器，多选器，FPGA，PLDs和许多数字元件） 分析都可以在不同温度下进行。默认温度为300K 电路可以包含下面的元件： ●Independent and dependent voltage and current sources 独立和非独立的电压、电流 源 ●Resistors 电阻 ●Capacitors 电容 ●Inductors 电感 ●Mutual inductors 互感器 ●Transmission lines 传输线 ●Operational amplifiers 运算放大器 ●Switches 开关 ●Diodes 二极管 ●Bipolar transistors 双极型晶体管 ●MOS transistors 金属氧化物场效应晶体管 ●JFET 结型场效应晶体管 ●MESFET 金属半导体场效应晶体管 ●Digital gates 数字门 ●其他元件(见用户手册)。

PSpice 92电子电路设计与仿真

电子线路实验报告

Pspice 9.2 电子电路设计与仿真 实验报告 学号：080105011128 专业：光信 班级：081班 姓名：李萍

一、启动PSpice 9.2—Capture CLS Lite Edition 在主页下创建一个工程项目lp 二、画电路图 1.打开库浏览器选择菜单Place/Part—Add Liabray, 提取：三极管Q2N2222、电阻R、电容C、电源VDC、模拟地0/Source、信号源VSIN。 2.移动元件、器件。鼠标选中该元、器件并单击，然后压住鼠标左键拖到合适位置，放开鼠标即可。 3．翻转某一元、器件符号。 4.画电路线 选择菜单中Place/wire，此时将鼠标箭头变成一支笔。 5.为了突出输出端，需要键入标注V o字符，选择菜单Place/Net Alias—Vo OK! 6.将建立的文件（wfh.sch）存盘。 三、修改元件、器件的标号和参数

1、用鼠标箭头双击该元件符号（R或C），此时出现修改框，即可进入标号和参数的设置 2、VSIN信号电源的设置:①鼠标选中VSIN信号电源的FREQ用鼠标箭头单击（符号变为红色），然后双击，键入FREQ=1KHz、同样方法即键入VoEF=0V、VAMPL=30mv。②鼠标选中VSIN 信号电源并单击（符号变为红色）然后用鼠标箭头双击该元件符号，此时出现修改框，即可进入参数的设置，AC=30mv，鼠标选中Apply并单击，退出 3、三极管参数设置：鼠标选中三极管并单击（符号变为红色）然后，选择菜单中的Edit/Pspice Model。打开模型编辑框Edit/Pspice Model 修改Bf为50，保存，即设置Q2N2222-X的放大系数为50。 4、说明：输入信号源和输出信号源的习惯标法。 Vs、Vi、Vo（鼠标选中Place/Net Alias） 单级共射放大电路 四、设置分析功能 1、静态

Pspice仿真

PSPICE实验报告 完成实验共7个 第四章二个，第三章二个，第五章一个， 第六章一个,第二章一个 （部分图片由于修改了扫描速率，导致绿线变为了灰色线）姓名：张熙童 班级：智能二班 学号：201208070225

第四章基本共射极放大电路 实验背景 BJT的重要特性之一是具有电流控制（即电流放大）作用，利用这一特性可以组成各种放大电路，单管放大电路是复杂放大电路的基本单元。这里以基本共射极放大电路为例，显然放大电路中可能会交、直流共存。分析放大电路的工作情况的基本方法有图解分析法和小信号模型分析法。这里用到了图解分析法，这种方法特别适用于分析信号幅度较大而工作频率不太高的情况，它直观、形象，有助于理解正确选择电路参数、合理设置静态工作点的重要性。 实验目标 1.静态工作点的计算 2.通过仿真实验理解基本共射极放大电路的基本原理. SPE4.9.1 题目简述： 共射极放大电路分别为下图a与图b所示。设两图中BJT均为NPN型硅管，型号 为Q2N3904，Bf=50（Bf为共射极放大系数）。图中的C e 是R e 的旁路电容。试用 Pspice程序分析： 分别求两路电路的Q点； 作温度特性分析，观察当温度在-30度~ +70度范围变化时，比较两电路BJT的集电极电流I c 的相对变化量； 是否可将图a与图b放在同一个窗口执行仿真并进行比较？ 共射极放大电路有两种，两图的BJT均为PNP管，型号为2N3904，放大系数为50。 BJT参数： 书图4.4.1共射极放大电路如图基极分压射极偏置电路：

书图4.3.7共射极放大电路如图固定偏置电路： 数据记录： 图4.4.1 静态工作点：

PSpice电路仿真报告

PSpice 电路仿真报告 ——11351003 陈纪凯 一、 实验目的 1. 学会Pspice 电路仿真软件的基本使用 2. 掌握直流电路分析、瞬态电路分析等仿真分析方法 二、 实验准备 1. 阅读PSpice 软件的使用说明 2. 掌握节点法和网孔法来分析直流电路中各元件的电流和电压 3. 掌握用函数式表示一阶、二队电路中某些元件的电流和电压 三、 实验原理 用PSpice 仿真电路中各元件属性并与计算理论值比较，得出结论。 四、 实验内容 A. P113 3.38 1. 该测试电路如图a-1所示。输入该电路图，设置好元件属性和合适的分析方法，按 Analysis/Simulate 仿真该电路。 图a -1 图a-2 2. 仿真结果如图a-2所示。 3. 比较图a-2中仿真出来的数据与理论计算出来的数据。 计算值为： 1.731i A =，153.076V V =，262.885V V = 仿真值为： 1.731i A =，153.08V V =，262.89V V = 经比较，发现计算值与仿真值只是精确度不一样，精确值相等。 B. P116 3.57 1. 该测试电路图如图b-1如示。设置好元件属性及仿真方法。

图b- 1图b- 2 2.仿真出来的电路中各支路电流值如图b-2所示。 3.比较仿真值与理论计算值。 计算值：用网孔分析法得到线性方程组如下： 用matlab解上述方程得 i=1.5835A, i=1.0938A, i=1.2426A, i=-0.8787A 即 1234 i=1.584A, i=1.094A, i=1.243A, i=-0.87872A 从图b-2可以读出仿真值： 1234把计算值当作真实值，把仿真值当作测量值，计算相对误差如下表

第一性原理计算原理和方法精编

第一性原理计算原理和 方法精编 Document number：WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986

第二章 计算方法及其基本原理介绍 化学反应的本质是旧键的断裂和新建的形成，参与成键原子的电子壳层重新组合是导致生成稳定多原子化学键的明显特征。因此阐述化学键的理论应当描写电子壳层的相互作用与重排，借助求解满足适当的Schrodinger 方程的波函数描写分子中电子分布的量子力学，为解决这一问题提供了一般的方法，然而，对于一些实际的体系，不引入一些近似，就不可能求解其Schrodinger 方程。这些近似使一般量子力学方程简化为现代电子计算机可以求解的方程。这些近似和关于分子波函数的方程形成计算量子化学的数学基础。 SCF-MO 方法的基本原理 分子轨道的自洽场计算方 法(SCF-MO)是各种计算方法的理论基础和核心部分，因此在介绍本文计算工作所用方法之 前，有必要对其关键的部分作 一简要阐述。 Schrodinger 方程及一些基本近似 为了后面介绍各种具体在自洽场分子轨道(SCF MO)方法方便，这里将主要阐明用于本文量子化学计算的一些重要的基本 R AB =R 图2-1分子体系的坐标

近似，给出SCF MO 方法的一些基本方程，并对这些方程作简略说明，因为在大量的文献和教材中对这些方程已有系统的推导和阐述[1-5]。 确定任何一个分子的可能稳定状态的电子结构和性质，在非相对论近似下，须求解定态Schrodinger 方程 ''12121212122ψψT p B A q p A p pA A pq AB B A p A A A E R Z r R Z Z M =??????? ?-++?-?-∑∑∑∑∑∑≠≠ （） 其中分子波函数依赖于电子和原子核的坐标，Hamilton 算符包含了电子p 的动能和电子p 与q 的静电排斥算符， ∑∑≠+?-=p q p pq p e r H 12121?2 以及原子核的动能 ∑?-=A A A N M H 2121? 和电子与核的相互作用及核排斥能 ∑∑≠+-=p A B A AB B A pA A eN R Z Z r Z H ,21? 式中Z A 和M A 是原子核A 的电荷和质量，r pq =|r p -r q |，r pA =|r p -R A |和R AB =|R A -R B |分别是电子p 和q 、核A 和电子p 及核A 和B 间的距离（均以原子单位表示之）。上述分子坐标系如图所示。可以用V(R,r)代表－式中所有位能项之和 ∑∑∑-+=≠≠p A pA A B A q p pq AB B A r Z r R Z Z r R V ,12121),( 原子单位

PSpice仿真实验报告

实验七：使用PSpice软件对混频电路仿真 一．实验目的 1. 掌握PSpice软件的基本操作（包括设计绘制电路、仿真调测、时域频域分析）。 2．掌握如何使用PSpice仿真软件研究分析三极管混频器和乘法器混频器工作原理。 3．通过实验中波形和频谱，研究三极管混频与乘法器混频的区别。 二．实验仪器 1．计算机2．PSpice8.0软件 三．实验内容 1．在PSpice原理图编辑环境下分别完成三极管混频和乘法器混频的电路绘制； 2．对以上两种电路分别进行仿真，显示时域波形图（参与混频的两个频率为1kHz和10kHz）； 3．对以上两种电路的输出波形分别进行FFT（频域分析），指出二者的频谱差别。四．实验步骤 1．实验准备 在计算机上安装PSpice8.0软件包（安装过程中如有提示，选默认即可）。 2．原理图的绘制方法 安装成功后，选择Windows程序->DesignLab Eval 8->Schematics即可打开原理图编辑界面。然后按如下操作： （1）选择与布放元器件：菜单 -> Draw -> Get New Part…选择所需电路元器件 -> Place&Close （2）连接元器件：把所需元器件布放完毕后，可点击菜单栏下方的快捷图标按钮“”将各元器件按照下图提示连接起来。 图1 三极管混频原理图

图1提示：图中Vcc与VBB选择元件库中的“VDC”元件，分别双击它们，按照图中标记设定好直流电压（DC）参数。V1与V2选择元件库中的“VSIN”元件。双击这些元件可以改变这些电压的参数，将V1和V2的振幅（VAMPL）参数都设置为0.01V，频率（FREQ）参数按上图标记设定好。“地”选择库中的“AGND”元件。 图2 乘法器混频原理图 图2提示：图中的乘法器直接使用库中的“MULT”元件。V1与V2选择元件库中的“VSIN”元件。振幅都设为0.01V，频率分别为1kHz和10kHz。 3．时域仿真及频域分析 ⑴实验步骤 ①在电脑D:\盘上创建pspice目录。将电路图按上面提示画好，并将各参数按上述提示要求设好，点击File -> Save把文件保存在D:\pspice目录下。 ②选择菜单–> analysis -> Setup 将Transient选项左侧选上对钩（其他项均不选），如下图所示

第一性原理计算原理和方法

第二章 计算方法及其基本原理介绍 化学反应的本质是旧键的断裂和新建的形成，参与成键原子的电子壳层重新组合是导致生成稳定多原子化学键的明显特征。因此阐述化学键的理论应当描写电子壳层的相互作用与重排，借助求解满足适当的Schrodinger 方程的波函数描写分子中电子分布的量子力学，为解决这一问题提供了一般的方法，然而，对于一些实际的体系，不引入一些近似， 确定任何一个分子的可能稳定状态的电子结构和性质，在非相对论近似下，须求解定态Schrodinger 方程 ''12121212122 ψψT p B A q p A p pA A pq AB B A p A A A E R Z r R Z Z M =??? ?????-++?-?-∑∑∑∑∑∑≠≠ （2.1） 其中分子波函数依赖于电子和原子核的坐标，Hamilton 算符包含了电子p 的动能和电子p

与q 的静电排斥算符， ∑∑≠+?-=p q p pq p e r H 12121?2 (2.2) 以及原子核的动能 ∑?-=A A A M H 2? (2.3) 和电子与核的相互作用及核排斥能 ∑∑≠+-=p A B A AB B A pA A eN R Z Z r Z H ,21? (2.4) 式中Z A 和M A 是原子核A 的电荷和质量，r pq =|r p -r q |，r pA =|r p -R A |和R AB =|R A -R B |分别是电子p 和q 、核A 和电子p 及核A 和B 间的距离（均以原子单位表示之）。上述分子坐标系如图2.1所示。可以用V(R,r)代表(2.2)－(2.4)式中所有位能项之和 ∑∑∑-+= ≠≠p A pA A B A q p pq AB B A r Z r R Z Z r R V ,1 2121),( (2.5) 原子单位 上述的Schrodinger 方程和Hamilton 算符是以原子单位表示的，这样表示的优点在于简化书写型式和避免不必要的常数重复计算。在原子单位的表示中，长度的原子单位是Bohr 半径 能量是以Hartree 为单位，它定义为相距1Bohr 的两个电子间的库仑排斥作用能 质量则以电子制单位表示之，即定义m e =1 。

模电PSPICE仿真实验报告

实验一晶体三极管共射放大电路 实验目的 1、 学习共射放大电路的参数选取方法。 2、 学习放大电路静态工作点的测量与调整，了解静态工作点对放大电路性能的影响。 3、 学习放大电路的电压放大倍数和最大不失真输出电压的分析方法 4、 学习放大电路数输入、输出电阻的测试方法以及频率特性的分析方法。 、实验内容 确定并调整放大电路的静态工作点。 为了稳定静态工作点，必须满足的两个条件 条件一: 条件二: I 1>>I BQ V>>V BE I I =(5~10)I B V B =3~5V R E 由 V B V BE V B 再选定 I EQ I CQ 计算出Re R b2 I I ,由 V B V B I I (5~10)I B Q 计算出 m - Vcc V B R b1 再由 V CC V B (5~10)I BQ 计算出 Ri

Time 从输出波形可以看出没有出现失真，故静态工作点设置的合适。 改变电路参数: V1 12Vdc Rc 此时得到波形为: 400mV 200mV 0V -200mV 450us 500us 75k 3k 4.372V R2 50k Q1 Q2N2222 Re 2.2k C2 T 一 6.984V 10uF 彳Ce 100uF

2.0 V -4.0V 0s 50us 100us 口V(C2:2) V(C1:1) 150us 200us 250us 300us 350us 400us 450us 500us Time 此时出现饱和失真。 当RL开路时（设RL=1MEG Q）时: V1 输出波形为:

4.0V -4.0V 出现饱和失真 二、实验心得 这个实验我做了很长时间，主要是耗在静态工作点的调试上面。按照估计算出的Rb1、Rb2、Re的值带入电路进行分析时，电路出现失真，根据其失真的情况需要不停的调 节Rb1、Rb2和Re的值是电路输出不失真。 实验二差分放大电路 -、实验目的 1、学习差分放大电路的设计方法 2、学习差分放大电路静态工作的测试和调整方法 3、学习差分放大电路差模和共模性能指标的测试方法 二、实验内容 1. 测量差分放大电路的静态工作点，并调整到合适的数值。

Pspice仿真

华中科技大学 《电子线路设计、测试与实验》实验报告 实验名称：PSpice软件仿真练习 院（系）：自动化学院 地点： 实验成绩： 指导教师：汪小燕 2014年 3 月26 日 一、实验目的 1.了解电子电路CAD技术的基本知识，熟悉仿真软件PSpice的主要功能。 2.学习利用仿真手段，分析，设计电子电路。 3.初步掌握用仿真软件PSpice分析，设计电路的基本方法和技巧。

二、实验元器件 计算机，PSpice仿真软件 三、预习要求 1.认真阅读本书附录A，详细了解PSpice软件的功能，仿真步骤及使用方法。 2.熟悉单极共射放大电路的静态工作点，输入，输出电阻及幅频特性，相频特性等。 四、实验原理及参考电路 PSpice用于电子电路的仿真分析，除了可以对模拟电路，数字电路进行仿真分析外，还可以对模拟混合电路进行分析，具有优化设计的功能。 本实验以单级共射放大电路为例，简要介绍Capture和PSpice A/D两部分软件的仿真步骤及使用方法。 单级共射放大参考电路的仿真步骤如图 4.1.1所示，三极管型号为Q2N222( =50)，试分析： （1）放大电路的工作点 （2）当输入电压信号为幅值10mV，频率1kHz的正弦波时，仿真输入，输出波形。 （3）仿真该电路电压增益的幅频响应和相频响应曲线。 （4）仿真该电路的输入，输出电阻频率响应曲线。

图4.1.1 单级共射放大电路 五、实验内容与步骤 1 在主页下创建一个新的工程项目文件 2 按照图4.1.1绘制单级共射放大电路原理图 （1）调元器件 （2）移动、旋转和删除元器件 （3）画连接线 （4）修改元器件标号和参数 （5）对节点定义节点名 3 设置仿真分析类型，创建仿真简要表（Simulation Profile） （1）通过直流工作点分析（Bias Piont），来获得例题的分析要求 （2）通过瞬态分析，得到放大电路的输入、输出波形 （3）通过交流扫描分析（AC Sweep），获得放大电路电压增益的幅频和相频响应 4 电路规则检查及生成电路连接网表 5 仿真 （1）电路的静态工作点

OrCAD-PSpice电路仿真综合实验

课程名称：电路实验实验名称：PSpice 仿真综合实验实验学时：3学时 仪器设备：计算机、模块化电路实验装 置 实验平台：PSpice 仿真软件、硬件实验系统 课程目标：学习运用PSpice 仿真软件求解直流电路。掌握直流工作点及直流扫描分析方法，学习用Capture软件绘制电路图、进行直流工作点及直流扫描分析的设置和观察仿真输出结果。 一、实验任务 1．检测与作业 （1）查看自己家里的总电源是空气开关还是刀闸开关，其规格参数的额定电流是（63A ）。（2）视频2中电路实验室的总电源正常供电，如果实验台的直流电压源没电，可能产生故障的原因有 哪些？ 直流电压源发生接地短路，直流电压源内部发生故障开路，总电源到实验台之间的线路断路。 （3）绘制仿真电路图时，有关输入电路图名称说明正确的是：A A. 电路图名称可由英文字符串或数字组成，不能存在汉字。 B. 电路图名称可由英文字符串或数字组成，可以存在汉字。 C. 电路图名称可由英文字符串或数字或汉字组成。 （4）绘制仿真电路图时，必须要有一个电位为零的接地符号，否则被认为出错。接地符号为：B A. B. （5）填空题：PSpice在绘制电路图时可以放置波形显示标示符Marker（又称探针），以便在分析之 后直接确定要显示的信号曲线，以下波形显示标示符的功能是： A. : 显示电压/电平波形曲线。 B. : 显示电位差波形曲线。 C. : 显示电流波形曲线。 （6）下图所示受控源的符号中，1、2两接线端为控制端，应按照参考方向 1 2 接入电路，3、4两接线端为输出端，控制系数为 2 。 1 23 4 （7）下图所示电压探针测量的是节点n1和n2之间电压。

回转器电路设计(完整版,包括pspice仿真电路以及实验大数据)

南京航空航天大学电路实验报告 回转器电路设计 姓名：李根根 学号：031220720

目录 一、实验目 的………………………………………………………………………………………. 2 二、实验仪 器………………………………………………………………………………………. 2 三、实验原 理………………………………………………………………………………………. 2 四、实验要 求………………………………………………………………………………………. 3 五、用pspice软件进行电路仿真并分析……………………………………………..…. 5 六、实验内 容……………………………………………………………………………………… 9 七、实验心 得………………………………………………………………………….….….….. 11 八、附件（Uc – f 图） (12)

一、实验目的 1．加深对回转器特性的认识，并对其实际应用有所了解。 2．研究如何用运算放大器构成回转器，并学习回转器的测试方法。 二、实验仪器 1．双踪示波器 2．函数信号发生器 3．直流稳压电源 4．数字万用表 5．电阻箱 6．电容箱 7．面包板 8．装有pspice软件的PC一台 三、实验原理 1．回转器是理想回转器的简称。它是一种新型、线性非互易的双端口元件，其电路符号如图所示。其特性表现为它能够将一端口上的电压（或者电流）“回转”成另一端口上的电流（或者电压）。端口变量之间的关系为 I1 = gu2 u1 = -ri2 I2 = gu1 u2 = ri1 式子中，r，g称为回转系数，r称为回转电阻，g称为回转电导。

第一节第一性原理计算方法.

第一性原理计算的理论方法 随着科技的发展，计算机性能也得到了飞速的提高，人们对物理理论的认识也更加的深入，利用计算机模拟对材料进行设计已经成为现代科学研究不可缺少的研究手段。这主要是因为在许多情况下计算机模拟比实验更快、更省，还得意于计算机模拟可以预测一些当前实验水平难以达到的情况。然而在众多的模拟方法中，第一性原理计算凭借其独特的精度和无需经验参数而得到众多研究人员的青睐，成为计算材料学的重要基础和核心计算。本章将介绍第一性原理计算的理论基础，研究方法和ABINIT 软件包。 1.1第一性原理 第一性原理计算(简称从头计算，the abinitio calculation)，指从所要研究的材料的原子组分出发，运用量子力学及其它物理规律，通过自洽计算来确定指定材料的几何结构、电子结构、热力学性质和光学性质等材料物性的方法。基本思想是将多原子构成的实际体系理解成为只有电子和原子核组成的多粒子系统，运用量子力学等最基本的物理原理最大限度的对问题进行”非经验”处理。【1】第一性原理计算就只需要用到五个最基本的物理常量即(b o k c h e m ....)和元素周期表中各组分元素的电子结构，就可以合理地预测材料的许多物理性质。用第一性原理计算的晶胞大小和实验值相比误差只有几个百分点，其他性质也和实验结果比较吻合，体现了该理论的正确性。

第一性原理计算按照如下三个基本假设把问题简化： 1．利用Born-Oppenheimer 绝热近似把包含原子核和电子的多粒子问题转化为多电子问题。 2．利用密度泛函理论的单电子近似把多电子薛定谔方程简化为比较容易求解的单电子方程。 3．利用自洽迭代法求解单电子方程得到系统基态和其他性质。 以下我将简单介绍这些第一性原理计算的理论基础和实现方法：绝热近似、密度泛函理论、局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)、平面波及赝势方法、密度泛函的微扰理论、热力学计算方法和第一性原理计算程序包ABINIT 。 1．2量子力学与Born-Oppenheimer 近似 固体是由原子核和核外的电子组成的，在原子核与电子之间，电子与电子之间，原子核与原子核之间都存在着相互作用。从物理学的角度来看，固体是一个多体的量子力学体系【2】，相应的体系哈密顿量可以写成如下形式： ),(),(R r E R r H H ψψ= （1-1） 其中r,R 分别代表所有电子坐标的集合、所有原子核坐标的集合。在不计外场作用下，体系的哈密顿量日包括体系所有粒子(原子核和电子)的动能和粒子之间的相互作用能，即 N e N e H H H H -++= （1-2） 其中，以是电子部分的哈密顿量，形式为：

PSPICE仿真流程

PSPICE仿真流程 (2013-03-18 23:32:19) 采用HSPICE 软件可以在直流到高于100MHz 的微波频率范围内对电路作精确的仿真、分析和优化。 在实际应用中，HSPICE能提供关键性的电路模拟和设计方案，并且应用HSPICE进行电路模拟时， 其电路规模仅取决于用户计算机的实际存储器容量。 二、新建设计工程 在对应的界面下打开新建工程： 2）在出现的页面中要注意对应的选择 3）在进行对应的选择后进入仿真电路的设计：将生成的对应的库放置在CADENCE常用的目录

中，在仿真电路的工程中放置对应的库文件。 这个地方要注意放置的.olb库应该是PSPICE文件夹下面对应的文件，在该文件的上层中library 中 的.olb中的文件是不能进行仿真的，因为这些元件只有.olb，而无网表.lib。 4）放置对应的元件： 对于项目设计中用到的有源器件，需要按照上面的操作方式放置对应的器件，对于电容， 电阻电感等分离器件，可以在libraries中选中所有的库，然后在滤波器中键入对应的元件 就可以选中对应的器件，点击后进行放置。 对分离元件的修改直接在对应的元件上面进行修改：电阻的单位分别为：k m; 电容的单位分别为：P n u ;电感的单位分别为：n 及上面的单位只写量级不写单位。 5）放置对应的激励源： 在LIBRARIES中选中所有的库，然后键入S就可以选中以S开头的库。然后在对应的 库中选中需要的激励源。 激励源有两种一种是自己进行编辑、手工绘制的这个对应在库中选择： 另外一种是不需要自己进行编辑：

该参数的修改可以直接的在需要修改的数值上面就行修改，也可以选定电源然后点击右键后进行对应的修改。 6）放置地符号： 地符号就是在对应的source里面选择0的对应的标号。 7）直流电源的放置： 电源的选择里面应该注意到选择source 然后再选定VDC或者是其它的对应的参考。 8）放置探头： 点击对应的探头放置在感兴趣的位置处。

第一节第一性原理计算方法综述

第一性原理计算的理论方法 随着科技的发展，计算机性能也得到了飞速的提高，人们对物理理论的认识也更加的深入，利用计算机模拟对材料进行设计已经成为现代科学研究不可缺少的研究手段。这主要是因为在许多情况下计算机模拟比实验更快、更省，还得意于计算机模拟可以预测一些当前实验水平难以达到的情况。然而在众多的模拟方法中，第一性原理计算凭借其独特的精度和无需经验参数而得到众多研究人员的青睐，成为计算材料学的重要基础和核心计算。本章将介绍第一性原理计算的理论基础，研究方法和ABINIT软件包。 1.1 第一性原理 第一性原理计算( 简称从头计算，the abinitio calculation) ，指 从所要研究的材料的原子组分出发，运用量子力学及其它物理规律，通过自洽计算来确定指定材料的几何结构、电子结构、热力学性质和光学性质等材料物性的方法。基本思想是将多原子构成的实际体系理解成为只有电子和原子核组成的多粒子系统，运用量子力学等最基本的物理原理最大限度的对问题进行”非经验”处理。【1】第一性原理计算就只需要用到五个最基本的物理常量即( m o.e.h.c.k b ) 和元素周期表中各组分元素的电子结构，就可以合理地预测材料的许多物理性质。用第一性原理计算的晶胞大小和实验值相比误差只有几个百分点，其他性质也和实验结果比较吻合，体现了该理论的正确性。

第一性原理计算按照如下三个基本假设把问题简化： 1．利用Born-Oppenheimer 绝热近似把包含原子核和电子的多粒子问题转化为多电子问题。 2．利用密度泛函理论的单电子近似把多电子薛定谔方程简化为比较容易求解的单电子方程。 3．利用自洽迭代法求解单电子方程得到系统基态和其他性质。以下我将简单介绍这些第一性原理计算的理论基础和实现方法：绝热近似、密度泛函理论、局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)、平面波及赝势方法、密度泛函的微扰理论、热力学计算方法和第一性原理计算程序包ABINIT。 1．2量子力学与Born-Oppenheimer 近似固体是由原子核和核外的电子组成的，在原子核与电子之间，电子与电子之间，原子核与原子核之间都存在着相互作用。从物理学的角度来看，固体是一个多体的量子力学体系【2】，相应的体系哈密顿量可以写成如下形式： H (r,R) E H(r ,R) (1-1) 其中r,R 分别代表所有电子坐标的集合、所有原子核坐标的集合。在不计外场作用下，体系的哈密顿量日包括体系所有粒子( 原子核和电子) 的动能和粒子之间的相互作用能，即 H H e H N H e N (1-2) 其中，以是电子部分的哈密顿量，形式为： 22 1 e2 H e(r) r2i 1 e(1-3)

第一性计算原理

Vasp 我所用第一原理是基于密度泛函（DFT）的从头计算，是以电子密度作为基本变量（HK定理），通过求解kohn-sham方程，迭代自洽得到体系的基态电子密度，然后求体系的基态性质。还有一种是基于hartree-fock自洽计算，通过自洽求解HF方程，获得体系的波函数，求基态性质。KS方程的计算水平达到了HF水平，同时还考虑了电子间的交换关联作用。关于DFT中密度泛函的Function其实是交换关联泛函，包括LDA,GGA,杂化泛函等等。一般LDA为局域密度近似，在空间某点用均匀电子气密度作为交换关联泛函的唯一变量，多数为参数化的CA-PZ方案；GGA为广义梯度近似，不仅将电子密度作为交换关联泛函的变量，也考虑了密度的梯度为变量，包括PBE,PE.RPBE等方案。 在处理计算体系中原子的电子态时有两种方法，一种是考虑所有电子叫做全电子法，比如WIEN2K中的FLAPW方法（线性缀加平面波）；另一种是只考虑价电子而把芯电子和原子核构成离子实放在一起考虑即赝势法，一般贋势法是选取一个截断半径，截断半径以内波函数变化较平滑，和真实的不同，截断半径以外则和真实情况相同，而且贋势法得到的本征值和全电子法应该相同。贋势的测试标准应是贋势与全电子法计算结果的匹配度，而不是贋势与实验结果的匹配度，因为和实验结果的匹配可能是偶然的。 关于Ecut的收敛测试。一般情况下，总能相对于不同Ecut做计算，当截断能增大时总能变化不明显即可。但是在需要考虑体系应力时，还需要对应力进行收敛测试，而且应力相对于截断能要比总能更为苛刻。也就是某个截断能下总能已经收敛了，但应力未必收敛。(力的计算是在能量的基础上进行的，能量对坐标的一阶导数得到力。计算量的增大和误差的传递导致力收敛慢。) K点也是需要经过测试的。 何时需要考虑自旋？例如BaTiO3中，三个元素分别为=+2，+4，-2价，离子全部为各个轨道满壳层的结构，此时就不必考虑自旋了。对于BaMnO3中，由于Mn+4价时d轨道还有电子但未满，因此需要考虑Mn（4s23d5）的自旋，Ba和O就不必考虑。其实设定自旋就是给定一个原子磁矩的初始值，只在刚开始计算时作为初始值使用。 几何优化包括晶格常数和原子位置的优化，一般情况下也有不优化几何结构直接计算电子结构的，但是对于缺陷形成的计算则往往要优化。 软件大致分为基于平面波的软件，如CASTEP,PWSCF.ABINIT等，计算量大概和体系原子数目的三次方相关；还有基于原子轨道线性组合的软件，比如openmx等，计算量和体系原子数目相关，一般可模拟较多原子数目的体系。 V ASP是使用贋势和平面波基组，进行从头量子力学分子动力学计算的软件包。V ASP中的方法基于有限温度下的局域密度近似（用自由能作为变量）以及对每一MD步骤用有效矩阵对角方案和有效Pulay混合求解瞬时电子基态。这些技术可以避免元氏的Car-Parrinello 方法存在的一切问题，而后者是基于电子、离子运动方程同时积分的方法。离子和电子的相互作用超缓Vanderbilt贋势（US-PP）或投影扩充波（PAW）方法描述。两种技术都可以相当程度地减少过度金属或第一行元素的每个原子所必须的平面波数量。V ASP可以很容易地计算力与张力，用于把原子衰减到其瞬时基态中。！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！ V ASP程序亮点： 1、使用PAW方法或超软贋势，因此基组尺寸非常小，描述材料一般需要原子不超过100 个平面波，大多数情况下甚至每原子50个平面波就能得到可靠结果。 2、2. 在平面波程序中，某些部分代码的执行是三次标度。在VASP中，三次标度部分的前 因子足可忽略，导致关于体系尺寸的高效标度。因此可以在实空间求解势的非局域贡献，

PSPICE优缺点

PSPICE软件具有强大的电路图绘制功能、电路模拟仿真功能、图形后处理功能和元器件符号制作功能，以图形方式输入，自动进行电路检查，生成图表，模拟和计算电路。它的用途非常广泛，不仅可以用于电路分析和优化设计，还可用于电子线路、电路和信号与系统等课程的计算机辅助教学。与印制版设计软件配合使用，还可实现电子设计自动化。被公认是通用电路模拟程序中最优秀的软件，具有广阔的应用前景。这些特点使得PSPICE受到广大电子设计工作者、科研人员和高校师生的热烈欢迎，国内许多高校已将其列入电子类本科生和硕士生的辅修课程。 电路设计软件有很多，它们各有特色。如Protel和Tango，它对单层/双层电路板的原理图及PCB图的开发设计很适合，而对于布线复杂，元件较多的四层及六层板来说ORCAD更有优势。但在电路系统仿真方面，PSPICE可以说独具特色，是其他软件无法比拟的，它是一个多功能的电路模拟试验平台，PSPICE软件由于收敛性好，适于做系统及电路级仿真，具有快速、准确的仿真能力。 (1)图形界面友好，易学易用，操作简单 由Dos版本的PSPICE到Windows版本的PSPICE，使得该软件由原来单一的文本输入方式而更新升级为输入原理图方式，使电路设计更加直观形象。PSPICE 6．0以上版本全部采用菜单式结构，只要熟悉Windows操作系统就很容易学，利用鼠标和热键一起操作，既提高了工作效率，又缩短了设计周期。即使没有参考书，用户只要具备一定的英语基础就可以通过实际操作很快掌握该软件。 (2)实用性强，仿真效果好 在PSPICE中，对元件参数的修改很容易，它只需存一次盘、创建一次连接表，就可以实现一个复杂电路的仿真。如果用Protel等软件进行参数修改仿真，则过程十分繁琐。在改变一个参数时，哪怕是一个电阻阻值的大小都需要重新建立网络表的连接，设置其他参数更为复杂。 (3)功能强大，集成度高 在PSPICE内集成了许多仿真功能，如：直流分析、交流分析、噪声分析、温度分析等，用户只需在所要观察的节点放置电压（电流）探针，就可以在仿真结果图中观察到其“电压（或电流）-时间图”。而且该软件还集成了诸多数学运算，不仅为用户提供了加、减、乘、除等基本的数学运算，还提供了正弦、余弦、绝对值、对数、指数等基本的函数运算，这些都是其他软件所无法比拟的。 另外，用户还可以对仿真结果窗口进行编辑，如添加窗口、修改坐标、叠加图形等，还具有保存和打印图形的功能，这些功能都给用户提供了制作所需图形的一种快捷、简便的方法。因此，Windows版本的PSPICE更优于Dos版本的PSPICE，它不但可以输入原理图方式，而且也可以输入文本方式。无疑是广大电子电路设计师的好帮手。 Pspice的缺点 不能导出所求值的表达式。

PSpice仿真(二)实验报告

实验报告 课程名称：电路与模拟电子技术实验 指导老师： 张冶沁 成绩： 实验名称： PSpice 的使用练习2 实验类型： EDA 同组学生姓名： 一、实验目的和要求： 1.熟悉ORCAD-PSPICE 软件的使用方法。 2.加深对共射放大电路放大特性的理解。 3.学习共射放大电路的设计方法。 4.学习共射放大电路的仿真分析方法。 二、实验原理图： 图1 三极管共射放大电路 三、实验须知： 1． 静态工作点分析是指： 答：求解静态工作点Q,在输入信号为零时,晶体管和场效应管各电极间的电流和电压就是Q 点。可用估算法和图解法求解 2． 直流扫描分析是指： 答：按照预定范围设置直流电压源变化值，观察电路的直流特性 3． 交流扫描分析是指： 答：按照预定范围设置交流电压源变化值，观察电路的交流特性 4． 时域（瞬态）分析是指： 答：控制系统在一定的输入下，根据输出量的时域表达式，分析系统的稳定性、瞬态和稳态性能 5．参数扫描分析是指： 答：在基本电路特性分析中，每个元器件的参数都取确定值，而在参数扫描分析中,将考虑由于参数变化引起的电路特性变化情况 6．温度扫描分析是指： 专业： 姓名： 学号： 日期： 地点：

答：在电路参数固定的情况下，测试温度是对电路性能的影响大小 7．写出PSpice仿真中调用元器件的模型库位置： 答：在安装目录下的\tools\capture\library\pspice中，软件内使用place part可以调用 8．PSpice仿真电路图中节点号为0（即接地）的参考节点的作用：为计算其他节点的电 位值提供了计算标准。参考节点通常取何种元器件：电源负极。 解决电路负载开路引起的悬浮节点的方法是：在开路节点和参考节点之间连接一个大阻值电阻。 9．电路图中设置节点别名的好处是： 答：通过节点别名描述电路中各个元器件之间的连接关系，生成电连接网表文件；电路中不同位置的节点，只要节点名相同就表示在电学上是相连的；PSpice在模拟结束后，采用节点名表示电路特性分析的结果。 10．放置电源端子符号的好处是： 答：放置端子的作用是把外部的输入信号通过端子引入到电路中,把电路上的输出信号通过端子引到外部的负载上。 四、实验步骤： 1．静态工作点分析设置：