附录 B 电路仿真分析 计算机及相关技术的发展极大地促进了电路分析与设计 技术的进步，相应的 EDA （ Electronic Design Automatio

n ）

产品层出不穷，熟练地应用这些产品，已成为提高电路 分析和设计技能的重要手段。 OrCAD （公司名）软件是其中的一种 EDA 产品 OrCAD 软件覆盖了电子设计中的四项核心任务：

（ 1 ）电路原理图设计（ 2 ）电路仿真及优化设计（ 3 ）印制电路板设计（ 4 ）可编程逻辑设计

1. OrCAD 软件系统的基本组成电路图编辑软件

Capture

电路仿真 /优化设计软件PSpice/Optimizer

印制电路板设计软件Layout Plus

可编程逻辑设计软件Express

原理图编辑仿真参数设置

产生网络表…….

软件模拟验证优化设计

将原理图转化为

印制电路板图对逻辑电路进行模拟

进行 CPLD/FPGA 设计Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis

2 OrCAD/Capture 电路图的绘制 （ 1 ）启动 OrCAD/Capture

2 OrCAD/Capture 电路图的绘制OrCAD/Capture 程序窗口

2 OrCAD/Capture 电路图的绘制（ 2 ）新建设计项目

2 OrCAD/Capture 电路图的绘制新建项目（ New Project ）对话框

项目名称

项目类型

项目路径

默认扩展名 .opj单击 OK 打开设计项目管理器

2 OrCAD/Capture 电路图的绘制设计项目管理器（ Project Manager) 窗口

设计资源

输出文件

Pspice 仿真资源

双击 PAGE进入原理图编辑器

右击 Library载入元件库

2 OrCAD/Capture 电路图的绘制双击 PAGE → 原理图编辑窗口 标题栏 菜单栏

基本工具栏绘图工具栏

工作区

状态栏

PSpice 工具栏

2 OrCAD/Capture 电路图的绘制右击 Library → 载入元件库对话框

包含模拟电路的无源元件

包含参数可变的元件

包含各种独立电源

包含测量器件

包含半导体器件、集成电路等

2 OrCAD/Capture 电路图的绘制4. 放置电路元件

或者单击按钮

2 OrCAD/Capture 电路图的绘制放置元件（ Place Part ）对话框

元件库列表

元件列表

元件名

2 OrCAD/Capture 电路图的绘制5. 设置元件属性参数 Property

双击图中的元件，可以设置元件属性参数，

Reference（元件编号）

Value（电气参数值）

PCB Footprint（封装形式）

2 OrCAD/Capture 电路图的绘制6. 连接线路：7. 放置接地符号（设置参考点）

选择菜单 Place/Wire

选择菜单 Place/Ground

3 OrCAD/PSpice 软件简介 SPICE（ Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis ） 即重点用于集成电路的模拟程序 PSpice

PC 机上运行的 SPICE OrCAD/PSpice 软件主要功能

模拟电路仿真 数字电路仿真 模拟数字混合电路仿真（ PSpice A/D ）

3 OrCAD/PSpice 软件简介OrCAD/PSpice 软件中最基本的 4 种仿真类型（ 1 ）直流分析：分析直流工作点（即直流响应）（ 2 ）直流扫描分析：改变电路中某个参数（自变量）的 取值，并对其每个取值分析所产生的的直流响应（ 3 ）交流小信号频率特性分析：先计算电路的直流工作 点，然后使交流电源的频率在一定范围内变化，并用交 流小信号等效电路分析电路的交流信号响应。（ 4 ）瞬态分析：在给定激励作用下分析电路的暂态响应

3 OrCAD/PSpice 电路仿真的基本流程 新建设计项目（ Project ）

绘制电路图（ OrCAD/Capture ）

仿真分析类型及参数设置 (Profile ）

执 行 仿 真 （ PSpice A/D ）

仿 真 结 果 分 析 （ PSpice Probe ）

对设计任务采用项目管理方式

人机交互方式编辑电路图，是仿真分析的输入

4 种基本分析类型之一，附加相应的其它类型

在 Probe 窗口中显示响应波形，在有关文件中存

放响应数据

3 OrCAD/PSpice 电路仿真的基本流程 一般地，在仿真过程中，如果电路设计方案不合适、电路图

生成中出错，或分析参数设置不当，都会导致仿真不能正常

进行，此时可能需要修改电路设计，或者纠正电路图的绘制

错误，或者重新设置仿真分析的参数。 另外，对于完整的电子设计自动化（ EDA ）过程，还可以在

仿真分析之后，调用 PSpice A/D 中的优化模块（ Optimizer)

对电路进一步进行优化设计；还可以调用 OrCAD/Capture

输出全套电路图纸及各种统计报表；还可以将电路设计图传

送给 OrCAD/Layout ，继续进行印制电路板的设计，等等。

4 设置仿真分析类型及参数 (1) 选择菜单 PSpice/New Simulation Profile ， 可打开“ New Simulation” 对话框

单击按钮Creat

输入仿真文件名

新的仿真文件

4 设置仿真分析类型及参数“Simulation Settings” 对话框，

直流工作点分析 缺省选项：通用设置

5. 观察仿真结果 仿真结束后，观察仿真结果的方法（ 1 ）单击快捷工具按钮 和 ，直流工作点分析结果： 节点电压和器件电流直接显示在电路图中。

5. 观察仿真结果直流工作点仿真结果

5. 观察仿真结果（ 2 ）单击快捷工具按钮，在原理图中放置电压、电流探 头 、 和 ，可以显示暂态分析中的响应波形。

5. 观察仿真结果（ 3 ）在输出文件中查看数值结果 选择菜单 PSpice/View Output File

仿真实验 2 ：直流电路的仿真分析 要求：1 、设计一个直流电路：结构要求： 3 个节点， 4 个支路元件要求：含有 1 个电压源、 1 个电流源、 1 个

CCCS

（或者 CCVS ），若干电阻2 、仿真分析各节点电压和元件端子的电流。3 、理论计算仿真结果，并与仿真结果比较。4 、按照实验指导书的要求整理实验报告。

仿真实验 7 ：频率特性与谐振现象的分析 实验要求： 1 、自拟一个高通滤波器电路，要求其低频截止频率为 1kHz 。 并分析在不同参数下（不同 R 或 C 值）输出电压的频率特性。 2. 自拟一个 R 、 L 、 C 并联谐振电路，要求谐振频率为 100kHz 。 并分析不同 R 值时，电路中各元件电流的频率特性曲线。 实验报告要求： （ 1 ）总结分析电路频率特性时交流扫描分析的设置方法。 （ 2 ）打印电路图及输出的频率特性曲线。 （ 3 ）得出实验结论，并用电路理论知识加以解释。