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摘 要自80年代以来,Pspice在我国大力推广使用,该软件可以调用世界范围内主要的半导体元件公司供给的元件库,这些都可以应用在电子电路的设计中,使电子电路教学更加简便,因此,Pspice软件在目前是最适用的电子电路仿真软件.本文结合实例,对Pspice在模拟电子电路设计中的应用的功效进行探讨.

【关 键 词】Pspice模拟电子电路电子电路设计

在电气、电子、自动化、计算机等类型的专业中,模拟电子电路设计是基础的技术课程,其理论知识较为抽象且电路的原理较为复杂,对于学生来说比较困难,教师也难以教好.本文提出将Pspice应用在模拟电子电路设计中,有了该软件,就等于有了电路以及实验室,完美地将理论与实践结合,为教师和学生提供便利.

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1Pspice软件概述

Pspice软件由Schematics（电路模拟器）、Pspice（仿真软件的数据处理器）、Probe（软件的图形后期处理器）、Stmed（产生信号的工具）、Parts（为器件建立模型的工具）和PspiceOptimizer（软件的优化设置工具）等组成,能够提供强大的电路图绘制、电路模拟仿真、图形后期处理等功能.

Pspice包括以下主要功能：直流特性分析,其中包囊直流静态工作点分析、直流灵敏度分析、直流扫描分析以及直流小信号传递函数值分析；交流扫描分析,包括频率特性分析和噪声分析；瞬态特性分析；蒙特卡罗分析；温度特性和参数扫描分析；最坏情况分析等.

在设计电子电路期间,以既定的功能及技术参数来制定设计方案,可以应用Pspice模拟和连接电路并检测电路设计有无达到预期效果,也可以在计算机上对电路的结构和相关参数进行修改,不断测试、观察输出的波形,直至达到设计要求,以便取得电路的最优技术指标,为电路设计的精准性评价提供便利.此外,还能够分析容差、敏捷性、最坏状况、温度特性等,这些都是传统的方法难以完成的,还能够比较各种设计方案的优劣,方便选择最优的方案,使电路设计最优化.

2Pspice软件的仿真实例

Pspice软件在电子电路设计中的应用可以提高教学效率,仿真电路的步骤大致分为五步：第一,绘制电路图；第二,分析电路的特性和仿真参数；第三,仿真测验；第四,显示仿真的结果；第五,分析并输出相应的实验结果.下面对Pspice软件的仿真实例进行分析.

2.1限幅电路的设计实验

限幅电路的示意图如图1所示,二极管的型号为DIN4148,电阻为1kΩ,电源电压为3伏特,当输入电压达到6sinwt的时候,电路要达到限制输入电压幅值的目的.

设置直流扫描分析以及瞬态分析,得出输入电压Ui以及输出电压U0的波形,如图2所示,可见电路对输入电压幅值的限制效果.

在限幅电路的瞬态分析结果示意图中可见（图3）,当输入的电压超出固定范围时,超出的部分就会被截止,这样就能使信号的电压在一定的幅值内,防止电路受信号电压的影响出现故障.

2.2RC正弦振荡电路设计实验

RC振荡电路在电子技术中得到广泛应用,振荡电路在自动进行振荡的过程中,其达到平衡的条件所花费的时长极短,在课堂上,教师直接讲授相关的理论会令学生难以在有限的课堂时间内理解并掌握,因为学生难以根据抽象的理论想象出波形.就此,将Pspice运用到其中,可以观察出振荡电路建立振荡的过程以及振荡器在稳定之后的波形,同时,可以改变电阻或电容,观察其对振荡电路会产生怎样的影响,更加便捷、直观地掌握振荡电路的设计原理及运行原理.

3总结

从上述的设计实验中可知,在模拟电子电路设计中应用Pspice能够使设计仿真的效果精准且直观形象,为电子电路的设计提供极大便捷.Pspice是应用极广的电路设计及分析软件,具有绘制电路图、模拟仿真电路、图形后期处理等强大功能,在建立真实的电路之前,在该软件上设计、绘制仿真电路,依据具体的需求来设置相应的参数,断定电路设计是否科学、性能是否可靠、能否达到设计的要求、有无必要修改电路等,还可以对元件的变化会对电路造成怎样的影响进行综合评估,同时也能对一些电路的特性进行测量分析.总之,Pspice的应用能够为电子电路的模拟仿真设计带来很好的内外部条件,帮助设计者设计出最优电路,提高教师的教学效率和学生的掌握速率,从根本上减少成本支出,使电路设计最优化,提高电路性能的可靠性,是模拟电子电路设计中必不可少的仿真设计软件.

参考文献

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作者单位

河南工业贸易职业学院河南省郑州市450012

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