浅谈PSpice电路仿真软件及在电子线路中的应用

浅谈PSpice电路仿真软件及在电子线路中的应用（精选3篇）

浅谈PSpice电路仿真软件及在电子线路中的应用 篇1

浅谈PSpice电路仿真软件及在电子线路中的应用

;文中主要介绍PSpice电路仿真软件的组成及各个部分的功能.并以研究典型电路为例阐述PSpice在教学中的应用.基于PSpice的`辅助教学手段能在很多方面弥补传统教学的不足.指出计算机辅助分析对电子电路教学具有重大意义.

作 者：郅富标 ZHI Fu-biao  作者单位：河南理工大学高职学院,河南焦作,454000 刊 名：广东交通职业技术学院学报 英文刊名：JOURNAL OF GUANGDONG COMMUNICATIONS POLYTECHNIC 年，卷(期)： 8(4) 分类号：G434 关键词：PSpicel   应用   教学效果   计算机辅助分析  

浅谈PSpice电路仿真软件及在电子线路中的应用 篇2

1 仿真是设计电子电路和系统的有效手段

电子工程电路及其组成的系统主要功能是能源变换、传递过程的控制。要变换的是电力形态, 控制方法靠电子线路。系统品质在20世纪80年代中后期有了飞速的提高。究其原因则是借助于计算机仿真技术。在使用计算机来进行仿真时, 选择合适电路设计软件会使该问题得到一定的解决, 前段时间的软件多是解决线性、连续工作的稳态电路。本文介绍的PSpice软件, 既可解决线性电路, 也适合非线性电路;既可解决模拟电路, 也适合数字电路;既可解决连续状态工作问题, 也适合不连续状态工作的问题;既可解决连续稳定工作电路, 也适合开关调节的启动工作电路。总之, 电子工程电路均可仿真。仿真时, 要读取电路中任何一点电流、任何两点间的电压都很容易, 还可以进行频率响应、频谱分析、温度分析、参数变化分析、蒙特卡罗分析、最坏情况分析、噪声分析等等。可以说, 后面几种分析在实验中是无法模拟进行的, 加之, 仿真软件是在计算机上运行, 所以有使用方便、简单的优点。由此可见, 如此复杂的系统工程, 只有充分利用计算机处理综合信息才能迅速得到成效。仿真的必要性、有效性可见一斑。

2 PSpice仿真软件在电子线路中的举例应用

在仿真软件中, 种类极多, 本文主要举例Pspice仿真软件, 探讨了仿真软件在电子线路中的应用。Pspice可用于模拟电路、数字电路及数模混合电路的分析及电路优化设计。它可以在制作实际电路之前仿真该电路的电性能, 如计算直流工作点 (Bias Point Detail) , 进行直流扫描 (DC Sweep) 与交流扫描 (AC Sweep) 显示检测点的电压电流波形等, 也可估计元器件变化 (Parametric) 对电路造成的影响及分析一些较难测量的电路特性, 如进行噪声 (Noise) 分析, 进行电路优化设计等等。用PSPICE对一低通滤波器进行瞬态分析, 用.PROBE命令绘出V1和C3的波形。

2.1 编辑原理图

首先在Windows界面下的PSPICE程序组中。

双击Schematics, 进入原理图编辑, 画出图1。

2.2 仿真计算首先须进行仿真分析的设置

本例的仿真内容为瞬态分析, 在Schematicss主菜单下, 用鼠标单击分析 (Analysis) 中的设置 (Setup) , 选中瞬态分析Transient设置 (在选项前的小框内打勾) , 并将Print Setup设为10us, 将最终时间Final Time设为3ms, 然后退出。接着就可以点中Analysis中的Creat Netlist建立电路网络表, 此时, 会要求存盘, 并自动进行电路检查 (Electrical Rule Check) , 如有错误将给出提示。最后就可以点中Analysis中的仿真计算Simulate (或按快捷键F11) 进行仿真。在仿真过程中, 会看到界面。计算结束, 可点中该界面的File下的Examine Output检查仿真结果。

2.3 波形显示

计算结束后, 进入Probe (可通过主菜单的选项Option设置自动进入, 也可在Analysis中点中Run Probe运行) , 选择增加 (Add) 曲线 (Trace) 在给出的菜单中选V1、V (C3:2) 、V (C3:1) , 显示如图2的波形。

总之, 从对低通滤波器电路瞬态分析的仿真过程及结果分析, 我们可以看到, PSpice确实是一个优秀的模拟实验平台, 见图2。

利用它, 可以完成许多电子技术中电路的实验和测试, 而且其修改和优化设计都很方便、快捷。这一点对于从事电子、信息工程和自动控制工程等领域的设计人员具有很高的使用价值。

3 电路仿真软件在电子电路中的应用

电子电路仿真软件在教学、科研、产品设计与制造等各方面都发挥着巨大的作用。

在教学方面, 几乎所有理工科 (特别是电子信息) 类的高校都开设了仿真软件课程。主要是让学生了解仿真的基本概念和基本原理, 掌握逻辑综合的理论和算法、使用仿真软件进行电子电路课程的实验并从事简单系统的设计。一般学习电路仿真工具PSpice和Matlab等, 为今后工作打下基础。科研方面主要利用电路仿真工具 (Matlab或PSpice或saher) 进行电路设计与仿真;利用虚拟仪器进行产品测试;将CPLD/FPGA器件实际应用到仪器设备中;从事PCB设计和As IC设计等。在产品设计与制造方面, 包括前期的计算机仿真, 产品开发中的仿真软件的应用、系统级模拟及测试环境的仿真, 生产流水线的仿真技术应用、产品测试等各个环节。如PCB的制作、电子设备的研制与生产、电路板的焊接、ASIC的流片过程等。

从应用领域来看, 仿真技术已经渗透到各行各业, 包括机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域, 都有仿真技术的应用。另外, 仿真软件的功能日益强大, 原来功能比较单一的软件现在也增加了很多新用途, 进而使得仿行, 而且能够在一定条件下, 实现零电流软开关、大大减小了开关损耗。另为, 这种拓扑结构是创新型的, 由于PFC的引入使得对电网的谐波污染大大减小, 同时可以实现在110V、220V不同电压下工作。值得注意的是, 该拓扑结构控制简单。这个电源还利用了DSP实现了数字PID实时控制, 使其能良好工作和实现远程通信。

4 结语

随着计算机通信技术、网络技术、数据库技术、面向对象技术、Internet技术以及软件标准化技术的飞速发展, 电子系统仿真软件将向网络化、专业化、实时化和具有更高的开放性、可移植性和可扩展性方向发展。电子系统仿真软件也将逐步向全过程动态仿真和大规模实时仿真系统方向发展。

摘要：近年来, 电路仿真软件在电子线路中得到了广泛的应用, 尤其是PSpice仿真软件、Saber仿真软件等, 更是得到了迅速的发展, 本文主要研究了电路仿真软件在电子线路中的应用, 并且举例PSpice仿真软件的应用状况, 探讨了仿真软件在电子线路中的发展。

关键词：电路仿真软件,电子线路,PSpice仿真软件

参考文献

浅谈PSpice电路仿真软件及在电子线路中的应用 篇3

一、Multisim10简介

Multisim10是加拿大图像交互技术(IIT)公司生产的EWB的最新版本,它是一种以Windows为基础且专门用于电路仿真和设计的E D A工具软件,广泛应用于电子电路仿真实验。Multisim10除具有EWB形象直观等优点外,操作界面简洁友好,用户点击鼠标就可完成元件的选择、拖动、连线以及查看仿真结果;元件丰富,新增51系列单片机芯片,可基本满足用户需求,用户还可利用特定语言进行元件扩展;增加了部分更具直观感的3D实物元件和面包板,便于教学使用;具有全面的分析工具和虚拟器件,功能强大是其他E D A软件所无法比拟的;支持模拟、数字、模/数混合电路与单片机、可编程逻辑器件的仿真;与Labview结合,使用户可以根据自己的需求制造虚拟仪器,而且所有的虚拟信号均可通过计算机输出到实际的硬件电路上,所有硬件电路产生的结果也可输入到计算机中进行处理和分析,这完全符合美国NI公司提出的“软件就是仪器”的理念。

二、Multisim10仿真软件在教学中的应用实例

Multisim10仿真软件提供的众多仿真分析方法和测试仪表,为电子线路的仿真分析和设计带来了极大的方便。用Multisim10进行仿真实验,实验过程非常接近实际操作。各元器件选择范围广,参数修改方便,电路调试较实际操作快捷方便。Multisim10既能对单个电路特性和原理进行验证,也能对多级电路进行仿真分析。同时,Multisim10为用户提供了一个全开放性的完备的综合性电子技术仿真和设计平台,用户可以在比实验室更加灵活的实验环境中搭建实验。

1. 在RC桥式正弦波振荡电路中的应用

在实际的电路实验中,由于测量仪器输入阻抗对振荡器的影响,测量仪器接入被测电路后,有时会发生振荡频率偏移、幅度变化甚至停振的现象。电路布线或导线连接过长都会在电路中产生高频寄生振荡,使电路振荡波形叠加有高频振荡信号或杂散干扰信号。二极管特性的不同会使振荡波形不对称。运用Multisim10对RC桥式正弦波振荡电路进行仿真分析,可消除实际电路中的所有干扰。

在Multisim10的电路窗口(Workspace)中创建如图1所示R C桥式正弦波振荡电路。启动仿真开关,就可方便地观察到图2所示的R C桥式正弦波振荡电路起振的过渡过程。

正弦波振荡器中的稳幅环节(非线性环节),其作用是自动调整振荡器的环路放大倍数,使振荡器幅值稳定,输出波形良好。传统授课过程中,学生在理解这一知识点时难免陷入被动接受生硬理论的困境。如果借助Multisim10仿真软件把图1中的二极管D1和D2移出,将这时的电路输出波形(如图3所示)与稳定振荡时的输出波形(如图4所示)加以对比,稳幅环节的作用便一目了然。这样就会使学生变被动为主动,从而进一步提高学习的积极性。

2. 在组合逻辑电路设计中的应用

在电子线路的数字部分,组合逻辑电路的设计复杂且繁琐,利用Multisim10仿真软件中的逻辑转换仪,可以大大简化和缩短组合逻辑电路的设计过程。以设计1个三变量表决电路为例来简要说明。三变量表决电路遵循“少数服从多数”的原则。该组合电路的一般设计方法为:

(1)根据实际问题列出真值表。本例中,A、B、C分别代表参加表决的3个输入变量。Y为表决结果。规定3个输入变量各自取1时表示其赞成,反之则表示不赞成。Y=1表示多数赞成,即通过,反之则表示不通过。

(2)由真值表写出相应的输出函数逻辑表达式。

(3)根据要求化简或变换输出函数的逻辑表达式。

(4)由逻辑表达式画出逻辑电路图。

如果借助逻辑转换仪这一Multisim仿真软件特有的虚拟装置,整个设计过程就会变得非常简单。启动逻辑转换仪(Logic Converter),在弹出的面板中完成参数的设置(如图5所示),这相当于完成了上述设计步骤(1)。

点击面板中的按钮,即可在面板底部逻辑表达式栏中得到相应的逻辑表达式。其中。这相当于完成设计步骤(2)。若点击按钮,还可将已得到的逻辑表达式进一步简化为AC+AB+BC。

点击面板中的按钮,就可在Multisim10的电路窗口中得到三变量表决电路图(如图6所示),这就完成了设计步骤(3)和(4)。另外,点击按钮还可得到仅由与非门组成的逻辑电路(如图7所示)。

三、结束语

将Multisi m10仿真软件应用到电子线路课程中,可以丰富传统的理论授课内容,弥补传统实验的不足,进而提高课堂教学效率。同时实验与理论知识的实时结合,有助于学生理解课本中的抽象内容,提高学习的积极性和主动性。另外学生还可利用Multisim10充足的元件资源和虚拟仪器进行实验设计,拓宽实践领域,进一步促成自我创新能力的培养。

摘要：本文在介绍Multisim10仿真软件的基础之上,运用Multisim10对RC桥式正弦波振荡电路进行仿真分析,并设计了三变量表决电路。通过实例证明,将Multisim10仿真软件应用到电子线路教学中,不仅能丰富课堂教学内容,提高课堂教学效率,而且有助于提高学生学习的积极性和主动性,培养学生的创新能力。

关键词：Multisim10,电子线路,仿真分析

参考文献

[1]万琰.Multisim10在电子电路实验中的应用[J].济源职业技术学院学报,2009,8(1):19～20,106

[2]赵威威.基于NI Multisim10的仿真研究[J].电脑与信息技术,2008,16(6):82～84

[3]沙春芳.Multisim2001在电路仿真中的应用[J].现代电子技术,2001,11:77～79

[4]雷红.Multisim V7在模拟电子技术教学中的应用[J].琼州学院学报,2009,16(2):88～90

[5]陈晓文.基于multiSIM2001的电子线路仿真实验[J].山西电子技术,2005,5:14～15,20

[6]童诗白,华成英.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2001

[7]梁明理,邓仁清.电子线路(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2001

[8]彭晗,杨奕琦.Multisim10仿真技术在模拟电路与数字电路教学中的应用研究[J].中国高新技术企业,2008,14:95,100