1、PSPICE的起源與發展
用于模擬電路仿真的SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）軟件于1972年由美國加州大學伯克利分校的計算機輔助設計小組利用FORTR AN語言開發而成，主要用于大規模集成電路的計算機輔助設計。SPICE的正式版SPICE 2G在1975年正式推出，但是該程序的運行環境至少為小型機。1985年，加州大學伯克利分校用C語言對SPICE軟件進行了改寫， 并由MICROSIM公司推出。1988年SPICE被定為美國國家工業標準。與此同時，各種以SPICE為核心的商用模擬電路仿真軟件，在SPICE的基礎上做了大量實用化工作，從而使SPICE成為最為流行的電子電路仿真軟件。 PSPICE采用自由格式語言的5.0版本自80年代以來在我國得到廣泛應用，并且從6.0版本開始引入圖形界面。1998年著名的EDA商業軟件開發商ORCAD公司與Microsim公司正 式合并，自此Microsim公司的PSPICE產品正式并入ORCAD公司的商業EDA系統中。不久之后，ORCAD公司已正式推出了ORCAD PSPICE Release 10.5，與傳統的SPICE軟件相比，PSPICE 10.5在三大方面實現了重大變革：首先，在對模擬電路進行直流、交流和瞬態等基本電路特性分析的基礎上，實現了蒙特卡羅分析、最壞情況分析以及優化設計等較為復雜的電路特性分析；第二，不但能夠對模擬電路進行，而且能夠對數字電路、數/模混合電路進行仿真；第三，集成度大大提高，電路圖繪制完成后可直接進行電路仿真，并且可以隨時分析觀察仿真結果。PSPICE軟件的使用已經非常流行。在大學里，它是工科類學生必會的分析與設計電路工具；在公司里，它是產品從設計、實驗到定型過程中不可缺少的設計工具。
2.電路設計軟件有很多，它們各有特色。如Protel和Tango，它對單層/雙層電路板的原理圖及PCB圖的開發設計很適合，而對于布線復雜，元件較多的四層及六層板來說ORCAD更有優勢。但在電路系統仿真方面，PSPICE可以說獨具特色，是其他軟件無法比擬的，它是一個多功能的電路模擬試驗平臺，PSPICE軟件由于收斂性好，適于做系統及電路級仿真，具有快速、準確的仿真能力。 3、PSPICE的組成 PSPICE是計算機輔助分析設計中的電路模擬軟件。它主要用于所設計的電路硬件實現之前，先對電路進行模擬分析，就如同對所設計的電路用各種儀器進行組裝、調試和測試一樣，這些工作完全由計算機來完成。用戶根據要求來設置不同的參數，計算機就像掃描儀一樣，分析電路的頻率響應，像示波器一樣，測試電路的瞬態響應，還可以對電路進行交直流分析、噪聲分析、Monte Carlo統計分析、最壞情況分析等，使用戶的設計達到最優效果。以往一個新產品的研制過程需要經過工程估算，試驗板搭試、調整，印刷板排版與制作，裝配與調試，性能測試，測試指標不合格，再從調整開始循環，直至指標合格為止。這樣往往需要反復實驗和修改。而仿真技術可將“實驗”與“修改”合二為一。為確定元件參數提供了科學的依據。它的優點主要有： (1)為電路設計人員節省了大量的時間。 (2)節省了各種儀器設備。 (3)生產產品一致性好、可靠性高。 (4)產品的更新率高、新產品投放市場快等。 PSPICE程序采用改進節點法列電路方程，用牛頓-萊普生方法的改進算法進行非線性分析，用變節步長的隱式積分法進行瞬態分析，在求解線性代數方程組時，采用了稀疏矩陣技術。 3.1 電路原理圖編輯程序 Schematics PSPICE的輸入有兩種形式，一種是網單文件（或文本文件）形式，一種是電路原理圖形式，相對而言后者比前者較簡單直觀，它既可以生成新的電路原理圖文件，又可以打開已有的原理圖文件。電路元器件符號庫中備有各種原器件符號，除了電阻，電容，電感，晶體管，電源等基本器件及符號外，還有運算放大器，比較器等宏觀模型級符號，組成電路圖，原理圖文件后綴為.sch。圖形文字編輯器自動將原理圖轉化為電路網單文件以提供給模擬計算程序運行仿真。 3.2 激勵源編輯程序 Stimulus Editor PSPICE中有很豐富的信號源，如正弦源，脈沖源，指數源，分段線性源，單頻調頻源等等。該程序可用來快速完成各種模擬信號和數字信號的建立與修改，并且可以直觀而方便的顯示這些信號源的波形。 3.3 電路仿真程序 PSPICE A/D 模擬計算程序是PSPICE A/D也叫做電路仿真程序，它是軟件核心部分。在PSPICE 4.1版本以上，該仿真程序具有數字電路和模擬電路的混合仿真能力。它接收電路輸入程序確定的電路拓撲結構和原器件參數信息，經過原器件模型處理形成電路方程，然后求解電路方程的數值解并給出計算結果，最后產生擴展名為.dat的數據文件（給圖形后處理程序Probe）和擴展名為.out的電路輸出文本文件。模擬計算程序只能打開擴展名為.cir的電路輸入文件，而不能打開擴展名為.sch 的電路輸入文件。因此在Schemayics環境下，運行模擬計算程序時，系統首先將原理圖.sch文件轉換為.cir文件，而后再啟動PSPICE A/D進行模擬分析。 3.4 輸出結果繪圖程序 Probe Probe程序是PSPICE的輸出圖形后處理軟件包。該程序的輸入文件為用戶作業文本文件或圖形文件仿真運行后形成的后綴為.dat的數據文件。它可以起到萬用表，示波器和掃描儀的作用，在屏幕上繪出仿真結果的波形和曲線。隨著計算機圖形功能的不斷增強，PC機上windows95,98,2000/XP的出現，Probe的繪圖能力也越來越強。 3.5 模型參數提取程序 Model Editor 電路仿真分析的精度和可靠性主要取決于元器件模型參數的精度。盡管PSPICE的模型參數庫中包含了上萬種元器件模型，但有時用戶還是根據自己的需要而采用自己確定的元器件的模型及參數。這時可以調用模型參數提取程序Model ED從器件特性中提取該器件的模型參數。 3.6 元件模型參數庫 LIB PSPICE具有自建的元件模型，元件的建立以元件的物理原理為基礎，模型參數與物理特性密切相關。元件的等效模型還有其工作條件與分析要求相關。在直流分析中，非線性元件的等效模型是小信號線性等效電路；在瞬態分析中，非線性元件的等效模型考慮到了電荷存儲效應。雙極管型晶體管采用GUMMEL-POON的積分電荷控制模型，結型場效應管采用SHICHMAN-HODGFS的場效應管模型。二極管模型既適用于結型二極管，也適用于肖特基勢壘二極管。MOS1由I-V特性來描述，MOS2是一個解析模型，MOS3是一種半經驗模型。除了分立元件參數庫以外，還有集成電路的宏模型庫，并提供了一些著名器件和IC生產廠家的專有元器件參數庫。 4. ORCAD：ORCAD是由ORCAD公司于八十年代末推出的EDA軟件，它是世界上使用最廣的EDA軟件，每天都有上百萬的電子工程師在使用它，相對于其它EDA軟件而言，它的功能也是最強大的，由于ORCAD軟件使用了軟件狗防盜版，因此在國內它并不普及，知名度也比不上PROTEL，只有少數的電子設計者使用它，它進入國內是在電腦剛開始普及的94年。早在工作于DOS環境的ORCAD4.0，它就集成了電原理圖繪制、印制電路板設計、數字電路仿真、可編程邏輯器件設計等功能，而且它的介面友好且直觀，它的元器件庫也是所有EDA軟件中最豐富的，在世界上它一直是EAD軟件中的首選。ORCAD公司在今年七月與CADENCE公司合并后，更成為世界上最強大的開發EDA軟件的公司，它的產品ORCAD世紀集成版工作于WINDOWS95與WINDOWSNT環境下，集成了電原理圖繪制，印制電路板設計、模擬與數字電路混合仿真等功能，它的電路仿真的元器件庫更達到了8500個，收入了幾乎所有的通用型電子元器件模塊，它的強大功能導致了它的售價不菲，在北美地區它的世紀加強版就賣到了＄7995對ORCAD有興趣的讀者可以去訪問它的站點.
5.CAD即計算機輔助設計(CAD-Computer Aided Design)
利用計算機及其圖形設備幫助設計人員進行設計工作 。簡稱cad。 AutoCAD（Auto Computer Aided Design）是美國Autodesk公司首次于1982年生產的自動計算機輔助設計軟件，用于二維繪圖、詳細繪制、設計文檔和基本三維設計。現已經成為國際上廣為流行的繪圖工具。.dwg文件格式成為二維繪圖的事實標準格式。 EDA是電子設計自動化（Electronic Design Automation）的縮寫，在20世紀90年代初從計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助測試（CAT）和計算機輔助工程（CAE）的概念發展而來的。
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