例一、在圖16-1所示電路中，當(dāng)電阻Rl的阻值以10Ω為間隔，從1Ω線性增大到1KΩ時(shí)，分析電阻Rl上的電壓變化情況。

　　1. 目的：通過本例的介紹，將詳細(xì)說明如何運(yùn)用PSpice軟體繪制電路圖，初步掌握符號(hào)參數(shù)、分析類型的設(shè)置，并會(huì)從Probe窗口看輸出結(jié)果。

　　2. 開始模擬電路之前，必須先用［Schematic］將電路圖畫出來。

　　選擇程序項(xiàng)［Schematics］進(jìn)入繪制電路圖窗口如圖16-1所示。

　　圖16-1 繪制電路圖窗口

　　窗口頂部第一行為窗口標(biāo)題欄，顯示當(dāng)前程序項(xiàng)名稱和所編輯的文件名稱，新建電路圖必須以某個(gè)名稱保存以后才有文件名。

　　第二行為主菜單欄，［Schematics］的所有操作都可通過選擇菜單中相應(yīng)的欄目來完成。

　　第叁行為圖標(biāo)工具欄，每個(gè)圖標(biāo)代表菜單中一項(xiàng)最常用的操作，點(diǎn)中圖標(biāo)即可完成相應(yīng)的操作，提高了操作效率。各圖標(biāo)對(duì)應(yīng)的菜單項(xiàng)如圖16-2所示，

　　圖16-2 圖標(biāo)工具欄

　　其功能分別為新建、打開、存檔、列印、剪切、復(fù)制、粘貼、撤消、恢復(fù)、重畫、放大、縮小、部分放大、部分縮小、畫線、畫匯流排、畫框、選擇元器件、屬性編輯、元件符號(hào)編輯（第一行為常用快捷按鈕）。

　　屏幕中間主要區(qū)域?yàn)檐韴D編輯區(qū)，也就是塬理圖頁面。它是一塊均勻劃分的網(wǎng)格區(qū)域，用戶可以選擇Options=》Display Options…顯示方式設(shè)置，打開或關(guān)閉網(wǎng)格開關(guān)（Grid On），也可重新設(shè)置網(wǎng)點(diǎn)之間間隔（Grid Size）。

　　窗口底部是輔助信息提示欄，顯示當(dāng)前游標(biāo)位置、操作功能提示和操作命令。通過操作功能提示欄，用戶可得知每一菜單項(xiàng)的功能。

　　3.步驟：

　?。ㄒ唬?、繪制電路塬理圖（所要繪制圖如16-3所示）

　　圖16-3 電路塬理圖

　　1）。 從符號(hào)庫中提取元器件符號(hào)或埠符號(hào)

　　先開啟［Schematic］， 點(diǎn)選［Draw/Get New Part］，或單擊工具欄上的取元件圖標(biāo)，即可打開如圖16-4對(duì)話框。該對(duì)話框列出了全局符號(hào)庫中的所有符號(hào)。可以在Part Name文本框中鍵入需要的元件符號(hào)，對(duì)于不熟悉的元件也可以通過符號(hào)名列表的滾動(dòng)條瀏覽。單擊［《《Basic］按鈕可以選擇是否顯示符號(hào)圖形。

　　找到所需的電路符號(hào)后，單擊該符號(hào)，則該符號(hào)的名稱便顯示在Part Name文本框中，同時(shí)Description文本框中出現(xiàn)一行文字，說明該符號(hào)的含義。單擊［Place］鍵可取出元件但不關(guān)閉對(duì)話框；單擊［Place&Close］鍵取出并關(guān)閉對(duì)話框；也可雙擊符號(hào)名列表中某一符號(hào)將其取出。

　　在本例中不僅需要取出叁個(gè)電阻、兩個(gè)直流電壓源和一個(gè)接地端，還要取出符號(hào)PARAM將電阻的阻值定義為全局變數(shù)，因本例是一個(gè)以電阻阻值為掃描變數(shù)的例子。

　　圖 16-4 符號(hào)提取對(duì)話框

　　2）。 擺放元件

　?。?）擺放前

　　取出電路符號(hào)后，滑鼠將自動(dòng)指向符號(hào)的某一個(gè)端子，連成電路后，這個(gè)端子代表符號(hào)的正節(jié)點(diǎn)，因此這個(gè)端子又稱為符號(hào)的正端子。水平擺放時(shí)，通常使正端子在左側(cè)；垂直時(shí)，在上。因此，在擺放符號(hào)前通常需將符號(hào)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。在執(zhí)行［Edit/Rotate］菜單命令或［Ctrl+R］可以將符號(hào)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度，執(zhí)行［Edit/Flip］菜單命令或［Ctrl+F］可將其沿垂直方向?qū)　?/p>

　　（2）擺放符號(hào)

　　取出符號(hào)后，單擊繪圖工作區(qū)中的某一點(diǎn)，按一下滑鼠左鍵，符號(hào)將沿該點(diǎn)擺放一次?？啥啻螖[放，單擊右鍵結(jié)束。

　?。?）擺放后

　　擺好后，選中相應(yīng)的符號(hào)（為紅色）可對(duì)其進(jìn)行各種操作，如拖動(dòng)、刪除、拷貝及旋轉(zhuǎn)等，也可同時(shí)選擇多個(gè)符號(hào)（按?。跾hift］鍵）。

　　3）。 連線

　　PSpice有兩種連線方式：水平和垂直折線連接，斜線連接。採用哪種方式取決于直角連線開關(guān)的設(shè)置情況。

　　（1）利用連線工具［Draw Wire］畫導(dǎo)線。

　?。?）點(diǎn)選畫線工具后，即可看到一個(gè)鉛筆狀的指示。將畫筆移到起始端，按滑鼠左鍵，開始引線，要轉(zhuǎn)彎時(shí)可按以下滑鼠左鍵，畫筆移到終點(diǎn)后在按以下滑鼠左鍵，完成接線。繼續(xù)畫線，直到全部完成后，按滑鼠右鍵結(jié)束畫線。

　?。?）你可和雙擊如何一段導(dǎo)線，即會(huì)出現(xiàn)LABEL的對(duì)話框，可以給這條線段一個(gè)名稱。在模擬后很有用。

　?。?）及時(shí)保存電路圖。

　　4）。 定義或修改元器件符號(hào)及導(dǎo)線屬性

　　下面以R1為例，介紹兩種修改符號(hào)屬性值的方法。

　　方法一：利用電阻R1的屬性表修改其值。

　　（1）雙擊R1符號(hào)，打開R1屬性表，如圖16-5所示。

　　圖16-5 電阻R1屬性表

　?。?） 單擊屬性項(xiàng)VALUE=1K，屬性名VALUE和值1K分別出現(xiàn)在Name和Value文本框中。

　?。?）將Value文本框中1K改為100，并單擊［Save Attr］，保存新屬性。單擊［OK］確認(rèn)煺出。

　　方法二：單獨(dú)修改R1的各屬性值。

　　（1）單擊R1的編號(hào)R1，打開圖16-6所示符號(hào)參考編號(hào)對(duì)話框。

　?。?）將對(duì)話框中的R1改為修改的編號(hào)，并按［OK］。

　?。?）用同樣的方法，雙擊電阻R1的阻值1K，可以將阻值改為100。

　　按上述方法修改其他符號(hào)。在修改PARAM的屬性表中，代表Rl阻值的變數(shù)名var定義為PARAM的一個(gè)參數(shù)名，即NAME1=var，阻值定義為1k的相應(yīng)參數(shù)值，即VALUE1=1k。一個(gè)PARAM符號(hào)最多可以定義叁個(gè)全局變數(shù)。

　　圖16-6 R1符號(hào)參考編號(hào)對(duì)話框

　　定義各符號(hào)的參數(shù)后，最終的電路圖如前所示。在電路中，電阻的阻值是變化的，注意要將變數(shù)名var加大括弧。

　　5. 根據(jù)電路分析需要，在圖中加入特殊用途符號(hào)和註釋文字。

　　6. 起名存檔。

　?。ǘ┰O(shè)定要模擬的內(nèi)容

　　1. 執(zhí)行［Analysis/Setup］菜單命令，進(jìn)入分析類型對(duì)話框，如圖16-7。

　　圖16-7 分析類型對(duì)話框

　　2. 點(diǎn)選你想要模擬的項(xiàng)目，然后進(jìn)入個(gè)別設(shè)定視窗。常用的模擬內(nèi)容有：

　　AC Sweep：交流掃描分析（包括躁聲分析），要找頻率響應(yīng)用這項(xiàng)。

　　DC Sweep：直流掃描分析，一般的I-V特性用這項(xiàng)。

　　Bias Point Detail：直流工作點(diǎn)分析即可節(jié)點(diǎn)的偏壓分析，通常一定選，是確省狀態(tài)。

　　Parametric：參數(shù)掃描分析，你可以在電路中設(shè)定參數(shù)（可以是元件參數(shù)、溫度等），做改變此項(xiàng)參數(shù)的分析。

　　Transfer Function ：直流小信號(hào)傳輸函數(shù)，你可以定義一個(gè)輸入和輸出，找它們之間的關(guān)係（比值）。

　　Transient：瞬態(tài)分析（包括傅里葉分析），尋找信號(hào)時(shí)間的關(guān)係。

　　在本例中是一個(gè)以電阻的阻值為掃描變數(shù)的例子，所以我們要用到DC Sweep。在使用DC Sweep時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)為：

　　可以做掃描的不是只有直流電壓或交流電壓，還有所列的其它參數(shù)， 圖右必須鍵入電源名稱或全局參數(shù)名，掃描範(fàn)圍及間隔。假如要掃描的參數(shù)不只一個(gè)，則可使用Nested Sweep設(shè)定第二個(gè)掃描。

　　3. 進(jìn)入DC Sweep設(shè)置窗口后，選Global Parameter（全局參數(shù)）和Linear（線性掃描），在Name文本框后第一格內(nèi)寫入全局參數(shù)名var，將Start Value（掃描初長）設(shè)為1，End Value（掃描終值）設(shè)為1k，Increment（掃描步長）設(shè)為10。單擊［OK］結(jié)束操作。如圖16-8。

　　在設(shè)置每一種分析類型時(shí)，幾乎都要在相應(yīng)的分析參數(shù)表中給出具體的分析（輸出）變數(shù)名。輸出變數(shù)的分析結(jié)果可以通過四種形式表現(xiàn)出來：數(shù)值、表格、圖案和波形，其中前叁種保存在輸出文件（*.out）中，在［Schematics］中選中Analysis=》Examine Output可查看分析結(jié)果。其波形則需要在Probe中看。

　　圖16-8 分析參數(shù)設(shè)置對(duì)話框

　?。ㄈ﹫?zhí)行模擬（模擬計(jì)算）

　　當(dāng)一切設(shè)置完之后，便可以啟動(dòng)分析程序［PSpice］對(duì)電路進(jìn)行分析。選擇Analysis =》Simulate，或單擊常用工具欄中相應(yīng)的按鈕，或按快捷鍵F11，可以啟動(dòng)（自動(dòng)建立電路網(wǎng)路表（Analysis=》Create Netlist），自動(dòng)進(jìn)行電路檢查（Analysis=》Electrical Rule Check））。

　　在分析過程中，會(huì)顯示其運(yùn)行窗口，如圖16-9。如在電路中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，會(huì)在運(yùn)行中用紅色文字顯示，如圖16-10。選擇Analysis=》Examine Output可查看錯(cuò)誤塬因。

　　圖16-9 分析運(yùn)行窗口

　　圖16-10 PSpice 分析電路出錯(cuò)顯示

　　若在Analysis=》Probe Setup.。。中選定Automatically Run Probe After Simulation，在分析無誤后自動(dòng)進(jìn)入Probe圖形后處理器，顯示觀察波形。

　?。ㄋ模╋@示波形

　　Probe是PSpice對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行波形處理、顯示和列印的有效工具，Probe可以給出波形各點(diǎn)的精確數(shù)據(jù)，可以迅速找到波形的極大、極小值點(diǎn)及其他特殊點(diǎn)，給波形加標(biāo)註，按所需添加坐標(biāo)設(shè)置，還可以保存波形顯示屏幕等。它有被稱為“軟體示波器”。

　　有兩種方法啟動(dòng)Probe程序：

　?。?）在［Schematics］中，Analysis=》Probe Setup =》 Auto-run Option設(shè)置為Automatically…時(shí)，選擇Analysis=》Simulate進(jìn)行模擬分析后會(huì)自動(dòng)調(diào)用Probe程序；

　　（2）在［Schematics］中，選擇Analysis=》Run Probe。

　　有兩種方法可以查看變數(shù)波形：

　?。?）利用Probe中的波形跟蹤命令Add Trace 輸入待觀測(cè)的變數(shù)名或變數(shù)的函數(shù)名來查看。在Probe窗口，選擇Trace=》Add，可以打開波形跟蹤對(duì)話框。單擊變數(shù)名列表中的某變數(shù)名，使該變數(shù)名出現(xiàn)在Trace Command中，單擊［OK］，該變數(shù)的波形將出現(xiàn)在窗口中；

　　（2）在電路中加各輸出標(biāo)識(shí)來查看。在［Schematics］中，選Markers=》Mark Voltage /Level，可以取出電壓觀測(cè)標(biāo)識(shí)，將其加在電路的某節(jié)點(diǎn)上，在分析結(jié)束后在Probe窗口會(huì)顯示該節(jié)點(diǎn)電壓波形。

　　在本例中結(jié)束分析程序后，將自動(dòng)進(jìn)入Probe窗口顯示結(jié)果如圖16-11所示。由圖我們可以看出當(dāng)R1的阻值變化時(shí)其電壓的變化曲線。

　　圖16-11 分析結(jié)果

　　點(diǎn)選［Tools/Cursor.。。］可以打開游標(biāo)工具，可以讀曲線上的值，即各電阻值所對(duì)應(yīng)的電壓值。游標(biāo)有兩個(gè)，一個(gè)是由較密的點(diǎn)構(gòu)成的十字線，另一個(gè)點(diǎn)較疏。此外它還可以找最大/最小值，最大斜率點(diǎn)。