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第1章 安装OrCAD 10.5 1

1.1 OrCAD 10.5 Release安装建议的计算机配置 1

1.1.1 OrCAD 10.5 Release窗口操作系统 1

1.1.2 Cadence公司针对一般的仿真设计软件，建议采用的计算机最小配置 1

1.1.3作者建议的计算机配置 1

1.2 OrCAD 10.5 Release的安装步骤 1

1.2.1直接安装OrCAD 10.5 1

1.2.2环境变量的设置 10

第2章OrCAD 10.5的结构 12

2.1 Capture CIS 10.5 12

2.2 PSpice A/D和PSpice-AA 14

2.3 Layout Plus 15

2.4 PSpice-AA的工作流程 16

第3章PSpice程序概述 18

3.1 SPICE简介 18

3.2程序设计准则 19

3.2.1易用性 19

3.2.2有效性 21

3.2.3比较法 21

3.3程序结构 21

3.3.1程序结构框图 21

3.3.2动态存储管理 23

3.4元器件模型化的途径 23

3.4.1物理法 23

3.4.2黑箱法 26

3.5分析子程序 26

3.6线性方程组的解法选择 28

3.6.1线性直流分析 28

3.6.2线性方程组的解法选择 30

3.6.3线性交流分析 31

3.7非线性方程组的解法选择 31

3.7.1列写方程 32

3.7.2非线性方程组的解法选择 33

3.8数值积分法的选择 33

第4章 使用Capture 10.5绘制电路图 35

4.1启动Capture 35

4.2创建新电路图文件 36

4.3绘制电路原理图 39

4.3.1加载元器件库 39

4.3.2取放元器件 43

4.3.3放置偏置电源和接地符号 44

4.3.4连接线路和放置节点 45

4.3.5元器件属性编辑 45

4.3.6设置网络连线节点名称 46

4.3.7放置说明文字 47

第5章Capture CIS高级功能与技巧 49

5.1专案管理窗口的应用 49

5.2层电路的设计 56

5.3元器件制作与管理 61

5.3.1认识元器件 61

5.3.2进入元器件编辑状态 62

5.3.3线上元器件编辑 66

5.3.4新建元器件库 67

5.3.5制作元器件报表 71

5.3.6制作交互参考表 71

5.4原理图绘制的后续处理 72

5.4.1 DRC设计规则检测 72

5.4.2修订元器件序号、逻辑闸与接脚 75

5.4.3修订元器件或网络的属性 76

5.4.4建立网络表 77

第6章Capture CIS 10.5的工作环境及新功能特点 84

6.1 Capture CIS电路编辑环境 84

6.1.1 Page Editor命令菜单 84

6.1.2 Project Manager命令菜单 89

6.2 Capture CIS运行环境参数设置 92

6.2.1 Capture CIS运行环境系统属性的参数设置 92

6.2.2 Capture CIS运行环境系统设计模板参数设置 96

6.3 OrCAD Capture 10.5新功能特点 99

6.3.1 OrCAD Capture 10.5新功能特点 99

6.3.2 OrCAD10.5 Capture CIS修正的PCRs列表 101

第7章 直流分析（DC） 102

7.1运行PSpice的基本步骤 102

7.1.1电路原理图输入方式 102

7.1.2创建新仿真文件 104

7.1.3执行PSpice程序 110

7.1.4输出窗口的常用操作 110

7.2直流分析 112

7.3直流分析例题 116

7.4二次扫描（Second Sweep） 118

第8章 交流分析（.AC） 122

8.1交流分析概述 122

8.2游标的功能 126

8.3交流分析例题 128

第9章 瞬态分析（.TRAN） 142

9.1瞬态分析概述 142

9.2瞬态源的类型 145

9.3瞬态分析例题 148

9.4交流分析和瞬态分析的比较 161

第10章 静态工作点分析（.OP） 168

10.1静态（直流）工作点分析 168

10.2设置静态工作点的重要性 170

10.2.1静态工作点的重要性 170

10.2.2静态工作点的稳定 174

10.3常用的静态工作点稳定电路 175

10.4图解单管放大器动态工作情况 185

10.4.1用图解法确定Q点 186

10.4.2图解单管放大电路加上正弦信号的工作情况 186

第11章 温度、噪声和傅里叶分析 188

11.1温度分析（.TEMP） 188

11.1.1电路图的绘制 188

11.1.2分析参数的设定 188

11.1.3执行PSpice程序 189

11.1.4查看输出文档 190

11.2噪声分析（.NOISE） 191

11.2.1电路图的绘制 191

11.2.2分析参数的设定 191

11.2.3执行PSpice程序 191

11.2.4查看输出文档 191

11.3傅里叶分析（.FOUR） 193

11.3.1电路图的绘制 193

11.3.2分析参数的设定 193

11.3.3傅里叶分析（.FOUR） 194

11.3.4查看文字输出文档 196

第12章 参数分析与测量性能分析 198

12.1参数分析（.PARAMETERS） 198

12.1.1电路图的绘制 198

12.1.2分析参数的设定 198

12.1.3执行PSpice程序 199

12.2测量性能分析（Performance Analysis） 201

12.2.1电路性能分析 201

12.2.2创建测量函数 204

第13章 最坏情况分析与蒙特卡洛分析 206

13.1最坏情况分析（.WCase） 206

13.1.1电路图的绘制 206

13.1.2分析参数的设定 208

13.1.3执行PSpice程序 209

13.1.4查阅输出文档 209

13.1.5分析最坏情况结果（选学） 210

13.2蒙特卡洛分析（.MC） 212

13.2.1电路图的绘制 213

13.2.2分析参数的设定 213

13.2.3执行PSpice程序 215

13.2.4查阅输出文档 215

13.3直方图的使用方法 215

13.3.1电路图的绘制 216

13.3.2分析参数的设定 217

13.3.3执行PSpice程序，创建直方图 217

第14章 综合分析 221

14.1电路图的绘制 221

14.2直流分析与二次（巢式）分析 222

14.3交流分析与噪声分析 224

14.4瞬态分析与傅里叶分析 226

14.5直流（静态）工作点分析 228

14.6温度分析 230

14.7最坏情况分析与蒙特卡洛分析 231

14.7.1最坏情况分析 231

14.7.2蒙特卡洛分析 233

第15章 层式电路图的应用 236

15.1绘制层式电路 236

15.2电路的设置与分析 238

第16章 仿真行为模型及模型的创建 245

16.1受控源 245

16.2仿真行为模型 248

16.3编辑和创建模型 253

16.3.1元器件模型的编辑 253

16.3.2创建新元器件模型 255

第17章 文本网表仿真 261

17.1 PSpice文件格式概述 261

17.2 PSpice文本网表仿真 264

第18章 数字电路分析 267

18.1数字电路的基本分析方法 267

18.2数字信号源 270

18.2.1数字信号源类型 270

18.2.2时钟型信号源（DigClock） 271

18.2.3基本型信号源（STIMn） 272

18.2.4文件型信号源（FileStim-n） 274

18.2.5图形编辑型（DIGSTIMn）信号源 276

18.2.6数字信号（激励）发生器描述格式 279

18.3数字电路最坏情况逻辑模拟分析 280

18.3.1数字电路模型 280

18.3.2最坏情况逻辑模拟分析 281

18.4数字电路的自动查错功能 283

18.5数字电路分析例题 285

第19章数／模混合电路分析 289

19.1数／模混合电路概述 289

19.2 555定时器 291

19.2.1 555定时器概述 291

19.2.2 555定时器的基本应用 292

19.2.3 555定时器的综合设计应用 294

第20章 测试与模拟 299

第21章PSpice A/D 10.5新功能及总结 310

21.1 PSpice 10.5新功能 310

21.1.1 PSpice 10.5新功能特点 310

21.1.2变压器（磁性）设计编辑器 312

21.1.3 PSpice 10.5修正的重要PCRs列表 318

21.2 PSpice A/D 10.5分析小结 319

第22章PSpice-AA模型参数库 323

22.1查找PSpice-AA模型参数库 323

22.2查找元器件 324

22.3设置模型参数 327

22.4设置高级分析参数 328

22.4.1高级分析的元器件参数 328

22.4.2“设计变量表” 329

第23章 灵敏度分析（Sensitivity）工具的使用 332

23.1灵敏度的概念 332

23.1.1什么是灵敏度 332

23.1.2灵敏度的重要性 332

23.1.3灵敏度的定义 333

23.1.4最坏情况分析（Worst-Case Analysis） 333

23.2灵敏度分析基本流程和步骤 334

23.3电路原理图设计及电路模拟仿真 335

23.3.1电路原理图设计 335

23.3.2电路模拟仿真 336

23.4确定电路特性参数 337

23.5调入、运行Sensitivity工具 340

23.5.1电路特性函数（Specification）调整区 341

23.5.2 Parameter元器件数据区 343

23.6灵敏度结果的分析 345

23.7本章小结 347

第24章 优化（Optimizer）工具的使用 348

24.1优化（Optinizer）工具的工作流程 348

24.2优化的基本概念 349

24.2.1设计变量 349

24.2.2目标函数和约束条件 350

24.3建立目标函数 352

24.4单目标函数的优化 354

24.5多目标函数的优化 355

24.6优化设计引擎 356

24.7启动Optimizer工具 360

24.8调整元器件参数 361

24.8.1设计变量 361

24.8.2调整设计变量——在“Parameters”表格区调整 362

24.8.3调整目标函数——在“Specifications”表格区调整 365

24.8.4误差图（Error Graph） 366

24.8.5优化的最佳结果 369

24.8.6运用离散引擎确定参数值 371

24.9曲线拟合分析 372

24.9.1电路原理图设计及电路模拟仿真 372

24.9.2曲线拟合参考文件的设置 374

24.9.3曲线拟合规范的曲线参数设置——在“Curve Fit”表格区调整 374

24.9.4优化结果的分析 377

24.10本章小结 380

第25章 蒙特卡洛（Monte Carlo）工具的使用 381

25.1容差分析 381

25.2蒙特卡洛（Monte Carlo，简写为MC）法 381

25.3蒙特卡洛（Monte Carlo）工具的工作流程 383

25.4 Monte Carlo分析参数设置 384

25.4.1分布参数的设置 384

25.4.2与Monte Carlo分析相关参数的设置 384

25.4.3确定电路特性函数 386

25.5运行Monte Carlo的结果分析 387

25.5.1查看电路特性函数Monte Carlo分析统计数据 387

25.5.2查看PDF、CDF图 389

25.5.3 Monte Carlo统计结果的分析处理 391

25.6本章小结 392

第26章 电应力（Smoke）工具的使用 394

26.1降额设计 394

26.2 Smoke工具的工作流程 394

26.3无源元器件的Smoke参数设置 395

26.4调入、运行Smoke工具 396

26.4.1电路模拟瞬态仿真 396

26.4.2调用、运行Smoke分析工具 397

26.5标准降额和自定义降额方法的使用 400

26.5.1标准降额（Standard Derating）条件的应用方法 400

26.5.2自定义降额（Derating Files）条件的使用方法 401

26.6有源元器件的Smoke参数和设置方法 403

26.7元器件的Smoke参数表 404

26.8本章小结 407

第27章 参数测绘仪（Parametric Plotter）工具的使用 408

27.1参数测绘仪参数扫描类型 408

27.2电路原理图设计及电路仿真 409

27.2.1电路原理图设计 409

27.2.2电路仿真模拟 410

27.3启动Parametric Plotter工具 411

27.4调整元器件参数 412

27.4.1调整参数扫描设计变量——在“Sweep Parameters”表格区调整 412

27.4.2目标参数扫描测量法——在“Measurements”表格区调整 414

27.5运行Parametric Plotter的结果分析 415

27.5.1查看扫描测量函数Parametric Plotter分析数据 415

27.5.2 Plot波形信息显示区 416

27.5.3查看原始数据清单 420

第28章 高级分析的故障排除 422

28.1故障排除分析工具的概述及其工作流程 422

28.2在优化分析过程中调用、运行故障排除分析工具 423

28.2.1调用、运行Optimizer分析工具 423

28.2.2调用、运行故障排除（troubleshoot）分析工具 424

28.3曲线数据信息的分析处理 426

28.4排除故障，解决最优化问题 428

28.5高级分析中的一般性故障及解决方法 429

第29章 高级分析（PSpice10.5-AA）的应用实例 434

29.1电路原理图设计及模拟仿真分析 434

29.1.1调用PSpice-AA参数库 434

29.1.2电路原理图设计 435

29.1.3电路仿真分析 436

29.2灵敏度（Sensitivity）分析 437

29.2.1确定电路特性参数 437

29.2.2调入、运行灵敏度（Sensitivity）分析工具 438

29.2.3灵敏度结果分析处理 439

29.3优化（Optimizer）分析 441

29.3.1调整元器件参数 441

29.3.2运行优化分析及结果分析 442

29.3.3运用离散引擎确定优化后参数值的理想结果 444

29.4蒙特卡洛（Monte Carlo）分析 445

29.4.1 Monte Carlo分析参数设置 445

29.4.2运行Monte Carlo的结果分析 446

29.5热电应力（Smoke）分析 448

29.5.1电路应力参数设置及电路模拟瞬态仿真 448

29.5.2调用、运行Smoke分析工具 449

29.6参数测绘仪参数扫描分析 451

29.6.1调整元器件参数 451

29.6.2运行Parametric Plotter的结果分析 451

附录 457

附录A PSpice 10.5提供的电路特性函数 457

附录B常用元器件及其参数 459

B.1常用电路、电子电路元器件 459

B.1.1电阻电容 459

B.1.2二极管 460

B.1.3双极型晶体管 461

B.1.4结型场效应管 462

B.1.5功率MOS管 462

B.1.6运算放大器 462

B.1.7单向晶闸管和双向晶闸管 462

B.1.8恒流二极管 463

B.2数字电路 463

B.2.1 74系列数字电路 464

B.2.2 4000系列元件 466

附录C属性参数文件 469

C.1属性参数文件类型 469

C.2模板属性参数文件 469

C.3装置属性参数文件 474

参考文献 477