آموزش PSpice – برنامه شبیه سازی مدارهای الکترونیکی

  • ۲۸ بازدید

معرفی

PSpice – یک برنامه شبیه سازی با تاکید بر مدارهای مجتمع است که توسط دانشگاه کالیفرنیا در برکلی در دهه 1970 توسعه یافت.

یک برنامه شبیه سازی که رفتار یک مدار حاوی دستگاه های A/D آنالوگ یا ترکیبی را مدل سازی می کند برای آزمایش و اصلاح طرح شما قبل از پیاده سازی بر روی سخت افزار (PCB) استفاده می شود.

PSpice برجسته ترین نسخه تجاری Spice است که در ابتدا توسط MicroSim (1984) توسعه یافت، اما اکنون متعلق به سیستم طراحی Cadence است. Pspice اکنون جزء خانواده محصولات OrCAD (شامل Capture CIS، PCB Editor، Pspice، Layout Plus …) است.

PSpice

نصب

ابتدا نسخه Cadence PSpice v9.2 دانلود کنید. این نرم افزار را می توانید از سایت p30download دانلود کنید.

برای نصب فایل دانلود شده را از حالت فشرده خارج کنید، setup.exe را اجرا کنید و دستورالعمل های روی صفحه را دنبال کنید. توجه: باید سایر برنامه های ویندوز (به ویژه مرورگرهای وب) قبل از نصب PSPICE را ببندید.

شبیه سازی مدار

برای شبیه سازی طرح خود، باید اطلاعات زیر را به Pspice ارائه دهید:

  1. قطعات موجود در مدار شما و نحوه اتصال آنها -> شماتیک
  2. چه تحلیل هایی را می خواهید اجرا کنید -> نمایه شبیه سازی
  3. مدل های شبیه سازی که مربوط به قطعات موجود در مدارهای شما هستند.
  4. تعاریف محرک برای آزمایش با -> ویرایشگر محرک

دو روش برای تعریف مدار وجود دارد:

  • توسط اسکریپت (یک فایل ورودی *.cir بنویسید)
  • با ترسیم شماتیک

(امروز بیشتر روی دومی تمرکز می کنیم).

شبیه سازی

جزئیات نقطه پایه
تحلیل رفت و برگشت DC
تحلیل رفت و برگشت AC
تحلیل گذرا
پاسخ فرکانسی
و غیره …

اجرای برنامه

برای اجرای PSPICE به آدرس Start Menu\Programs\Orcad Family Release 9.2 رفته و PSpice Design Manager را اجرا کنید.

PSpice Design Manager

در منو File : New Workspace را کلیک کنید.

به فضای کاری جدید خود یک نام و مکان بدهید.

PSpice Design Manager

برنامه به شکل زیر خواهد بود:

PSpice Design Manager

ناحیه ای برای رسم مدار باز می شود:

PSpice Schematics

در منو روی Draw: Get New Part

PSpice Schematics

سپس این پنجره باز می شود. در part name حروف L, R, یا C را تایپ کنید . روی دگمه Place کلیک کنید تا درصفحه شماتیک قرار گیرد.

PSpice Schematics

روی مقدار قطعه کلیک کنید تا مقدار آن تغییر کند:

سپس یک منبع ولتاژ DC را انتخاب کرده و آن را قرار دهید:

PSpice Schematics

سیم ها را متصل کنید تا همه قسمت ها به هم وصل شوند.

PSpice Schematics

برای علامت گذاری مدار روی سیم ها کلیک کنید
گره ها: سیم زمین را “0” بنامید. Vcc و Vout را مشخص کنید.

مدار شما چیزی شبیه به این خواهد بود:

حالا گره های مدار مورد نظر را با Voltage Level Markers علامت گذاری کنید.

PSpice Schematics

مدار شما چیزی شبیه به این خواهد بود:

به منوی Analysis: Setup بروید.

PSpice Schematics

برای تجزیه و تحلیل مدار DC، فعال کنید: “Bias Point Detail”

PSpice Schematics

تجزیه و تحلیل را انتخاب کنید: Netlist را ایجاد کنید (در صورت یافتن هر گونه خطایی، طرح مدار را درست کنید)

PSpice Schematics

Analysis: Simulate را برای شبیه سازی و تجزیه و تحلیل مدار انتخاب کنید.

PSpice Schematics

این پنجره به شما می گوید که شبیه سازی چگونه پیش رفته است.

PSpice

این پنجره به شما می گوید که شبیه سازی چگونه پیش رفت.

PSpice Schematics
PSpice out

این بار منبع ولتاژ DC را با منبع ولتاژ متغیر، مانند VPULSE جایگزین کنید

PSpice

آن را در مدار قرار دهید و روی آن کلیک کنید تا پارامترهای آن را انتخاب کنید

در اینجا مقادیر ثابت DC و AC را صفر انتخاب کردم، مقدار اولیه سطح ولتاژ (V1) صفر، سطح ولتاژ نهایی (V2) 10 ولت، تاخیر زمانی (TD) 1 us و زمان افزایش (TR) 10 usانتخاب کنید بقیه گزینه ها را دیگر خالی بگذارید.

در قسمت Analysis Setup روی گزینه “Transient…” کلیک کنید

PSpice

زمان نهایی آنالیز گذرا را روی 100 us تنظیم کنید.

PSpice

شبیه سازی را اجرا کنید و این نتیجه ظاهر می شود:

PSpice Simulate

برای تنظیم زمان نمایش و سیگنال هایی که نمایش داده می شوند، با این پنجره کار کنید.