第10章 高级分析应用实例.pdf

第10章高级分析应用实例

本章是应用OrCAD10.3-AA以RC单管放大电路为实例，进行全面的计算机仿真分析。目
的是，通过将五个特色分析工具的具体使用方法贯穿全过程的综合应用，起到对前9章高
级分析特色工具的使用方法进行复习和小结的作用。

10.1电路原理图设计及模拟仿真分析
10.1.1调用PSpice-AA参数库
首先，找到PSpice库，如图10-1所示。

左上角的文件夹就是所要的PSpice-AA参数库打开文件夹如图10-2所示。

将上述库文件全部进行加载以便调用。

10.1.2电路原理图设计
1.添加电路设计元器件
可利用搜索法和查库法来添加电路设计元件器，以电容器C为例，如图10-3所示。

图中右下角为PSpice-AA器件仿真模型标志符。此时按下OK键就将电容器C取到

画面如图10-4所示。

采用上述方法可查找出RC单管放大器电路的其他元器件仿真模型。
2.设置高级分析元器件参数
在特殊符号―SPECTAL‖库中查得―VABIABLES‖如图10-5所示。

将查到的符号如同放置元器件那样，放置在电路图上，具体设置如图10-6所示。

3.电路原理图设计
模型标称值设置方法与标准PSpiceA/D模型相同，所有电路参数设计完毕，如图10-7所示。

10.1.3电路仿真分析
调用（标准）PSpice对RC单管放大器电路进行交流分析，并检查结果：交流分析仿真
参数设置如图10-8所示。

交流分析结果及电路输出波形如图10-9所示。从图中可以看出增益、带宽均为适宜，对标
称值设计业已理想。

10.2灵敏度(Sensitivity)分析
10.2.1确定电路特性参数
为进行灵敏度分析将电路特性参数（带宽、增益）细化，在交流分析结果输出时，可在
显示模拟分析结果的Probe窗口中，选择菜单Trace/EvaluateMeasurement子命令，在出
现的EvaluateMeasurement对话框中，选择电路特性函数3DB的带宽，具体设置如图10-10
所示。

同理，确定最大增益Max的DB值，两特性函数值结果如图10-11所示。

从图中显示的结果可以确定电路特性函数值：最大增益值为29.25383dB；带宽为
601.93472k,基本符合设计要求。

10.2.2调入、运行灵敏度(Sensitivity)分析工具
为了达到设计要求，可以在灵敏度(Sensitivity)分析工具窗口中找出对于带宽目标函数最灵
敏的关键元器件。在Capture窗口执行PSPpice/AdvancedAnalysis/Sensitivity程序命令，
启动灵敏度(Sensitivity)分析工具，在Specification表格区添加电路特性函数（带宽、增益）。
选中带宽目标函数所在行并以相对灵敏度形式显示分析结果，具体设置如图10-12所示。

运行灵敏度(Sensitivity)分析的结果，如图10-13所示。

10.2.3灵敏度结果分析处理
从图10-13可知，影响带宽目标函数灵敏度的最关键元器件组件是R6，CL。在此基础上，
可以修改元器件参数设置，改进电路设计，并把生成的灵敏度信息结果传送给其他优化工
具。在Sensitivity工具窗口的Parameter表格区选中要进行优化设计的元器件名称，单击
右键在出现的快捷菜单中，执行SendtoOptimizer把关键的元器件参数发送给Optimizer
工具，进行元器件参数的优化设计分析。
同样在Sensitivity工具窗口的Specification表格区选中要进行优化设计的电路特性函数
名称(带宽、增益)，单击右键在出现的快捷菜单中，执行Sendto子命令把元器件参数发
送给Optimizer/MonteCarlo工具。Sensitivity工具窗口中两表格区具体设置，如图10-14
所示。

若要查看灵敏度原始数据，可在灵敏度分析窗口中执行View/LogFile/Sensitivity程序命令，
即可调出Sensitivity分析结果清单，如图10-15所示，图中显示最后第22次运行结果。

10.3优化（Optimizer）分析
对于RC单管放大电路，优化设计要求：使其增益保持在15-15.5dB之间，带宽不小于

1.5MHz。
在Capture窗口中，执行PSpice/AdvancedAnalysis/Optimizer程序命令，启动高级分
析中的优化工具。
10.3.1调整元器件参数
1.调整设计变量
在优化过程调整元器件参数区的参数数据多是由灵敏度分析查找得出对电路特性参数优化
影响最关键的元器件参数，由灵敏度分析可知