3. Расчет схем в программе pSpice

3.1. Краткие сведения

Программа SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) (на компьютерах IBM PC используется PSPICE) является программой моделирования электронных схем. С ее помощью можно рассчитывать режимы схем по постоянному току, частотные, переходные и шумовые характеристики, анализировать влияние температуры.

Файл с информацией для программы SPICE является текстовым и содержит описание схемы и указание на вид выполняемого анализа. Файл имеет расширение .CIR. Для создания этого файла можно использовать любой текстовый редактор. Результаты работы программы выводятся в текстовый файл с расширением .OUT и в файл для графического постпроцессора PROBE (расширение .DAT)

Для просмотра рассчитанных зависимостей в виде кривых используется программа постпроцессорной обработки PROBE. Особенности вывода информации для программы PROBE будут описаны в дальнейшем.

Создание входного файла для программы pspice

Таблица 3. Особенности входного файла для PSpice

Первая строка файла является комментарием и может содержать любую информацию. Рекомендуется в первой строке помещать название схемы. Последняя строка должна содержать оператор .END, говорящий о конце задания.

Строки комментариев начинаются со звездочки '*' в первой позиции и могут содержать любой текст.

Строки продолжения (продолжение оператора на следующих строках) начинаются с символа '+' (плюс) в первой позиции.

Количество пробелов между кусками текста не регламентируется. Пример: две строки эквивалентны: R1 1 2 1K R1 1 2 1K

Большие и малые буквы в тексте не различаются.

В программе используются следующие символы для указания кратности: f - фемто (10-15) p - пико (10-12) n - нано (10-9) u - микро (10-6) (похоже по написанию на маленькую букву "мю") m - милли (10-3) (символ "M" означает также милли, но не мега!) k - кило (103) meg - мега (106) g - гига (109)

По умолчанию все величины в схеме предполагаются в единицах СИ: А ‑ ампер, V ‑ вольт, Ohm ‑ ом, F – Фарада, sec ‑ секунда, m ‑ метр, и т.д.

При трансляции единиц измерений PSPICE отдает предпочтение символам указания кратности перед названиями единиц, поэтому, например, в описании емкости C 1 2 10f номинал ее будет интерпретироваться как 10 фемтофарад, а не 10 фарад.

Описание элементов схемы

Формат описания элемента: <Имя> <Узлы подключения> <Параметры>

Первая буква в имени элемента означает тип элемента. Используются следующие обозначения основных элементов (в алфавитном порядке):

Таблица 4. Обозначения элементов

Обозначение	Элемент схемы
B	Арсенид-галлиевый полевой транзистор с каналом n-типа
С	Конденсатор (емкость)
D	Диод
E,F,G,H	Управляемые источники тока и напряжения
I	Источник (генератор) тока
J	Полевой транзистор с управляющим p-n-переходом
K	Трансформатор
L	Индуктивность
M	МДП транзистор
Q	Биполярный транзистор
R	Резистор (сопротивление)
V	Источник (генератор) напряжения

Для диодов и транзисторов, кроме узлов подключения, необходимо описывать их модели (описание того, что из себя представляет данный элемент, его набор параметров). (Описание дополнительных элементов схемы, таких как управляемые источники тока и напряжения, ключи, операционные усилители и макромодели см. в подробном описании программы PSPICE).

Следующие символы в имени элемента могут быть буквами или цифрами (до 7 символов). Например, резисторы R1, Rload, емкость С10. После имени элемента через один или несколько пробелов идут узлы подключения элемента, разделенные пробелами, и параметры элемента (или его номинал). Узлы схемы могут иметь произвольные номера.

В схеме всегда должен быть узел "Земля", который обозначается "0".

Рассмотрим конкретные элементы схемы.

Конденсатор: Пусть конденсатор С1 включен между 1 и 2 узлами схемы и имеет емкость 10 пикофарад, тогда его обозначение запишется:

С1 1 2 10рF

Величину емкости в микрофарадах указывают с помощью символа "U". Конденсатор С2 с емкостью 1 мкФ :

С2 11 15 1UF

Резистор (сопротивление): Резистор R9 имеющий сопротивление 100 Ом включенный между 10 и 20 узлами:

R9 10 20 100

Величину сопротивления можно указывать в омах (в этом случае записывается просто величина):

R2 11 21 50

килоомах (после величины добавляется "k"):

R3 12 22 10k

мегаомах (добавляется "MEG"):

R4 13 23 1MEG

Индуктивность: Индуктивность L9 включена между узлами 14 и 15, имеет номинал 1 Генри:

L9 14 15 1Н

индуктивность 10 миллигенри:

L9 14 15 10mH

индуктивность 100 микрогенри:

L9 14 15 100UH

Для указанных элементов порядок перечисления узлов безразличен (эти элементы не имеют полярности)