Phần mềm thiết kế mạch điện tử OrCAD của tập đoàn lớn Cadence ® được những nhân viên nhìn nhận là một trong những phần mềm thiết kế mạch mạnh nhất lúc bấy giờ. OrCAD đã xuất hiện và tương hỗ cho những kỹ thuật viên thiết kế mạch từ rất sớm. Từ OrCAD phiên bản 3.2 chạy trên nền dos cho tới phiên bản 4.0 đã có những update đáng kể. Tiếp đó là phiên bản 7.0 chạy trên nền window đã làm mê hồn người thiết kế mạch in chuyên nghiệp, sau đó đã có phiên bản 9.0, 10.5 và mới nhất lúc bấy giờ là phiên bản 15.7. Orcad là một phần mềm chuyên sử dụng rất mạnh với giao diện rất thân thiện, cách sử dụng đơn thuần. Bạn hoàn toàn có thể vẽ mạch nguyên tắc với OrCAD Capture, chạy mô phỏng với Pspice, đặc biệt quan trọng là công dụng vẽ mạch in rất mạnh với OrCAD layout, cùng với một thư viện linh phụ kiện khổng lồ được hầu hết những đơn vị sản xuất linh phụ kiện điên tử cung cấp cho OrCAD. Có lẽ tất cả chúng ta không cần phải bàn tới sức mạnh của nó mà phải chăm sóc tới việc làm sao khai thác và sử dụng OrCAD hiệu suất cao trong việc thiết kế mạch. Với mục tiêu hướng dẫn sử dụng và giúp những bạn thuận tiện hơn trong việc thiết kế mạch, nhóm chúng tôi đã kiến thiết xây dựng nên tài liệu “ Hướng dẫn sử dụng OrCAD 10.5 ” này. Chúng tôi nghĩ rằng tài liệu này tích hợp với sự thực hành, mày mò nhiều của những bạn sẽ giúp cho những bạn triển khai hiệu suất cao và nhanh gọn hơn việc thiết kế mạch khi sử dụng phần mềm OrCAD. Với sự nỗ lực hết mình của những thành viên trong nhóm, chúng tôi đã nỗ lực trình diễn thật rõ ràng và cụ thể nhưng cũng không hề tránh khỏi những thiếu sót. Mong thầy cô và những bạn góp ý để tài liệu của chúng tôi được hoàn hảo hơn. Chương 1 : Vẽ mạch nguyên tắc bằng ORCAD CAPTURE 1.1. Tổng quan về Orcad Capture 1.2. Vẽ một mạch nguyên lí bằng Orcad Capture 1.2.1. Khởi động Capture 1.2.2. Tạo một project mới 1.2.2. 1. Cửa sổ Capture CIS 1.2.2. 2. Tạo một new project 1.2.2. 3. Thiết lập size cho bản vẽ 1.2.2. 4. Một số công cụ hay dùng trong việc vẽ mạch nguyên tắc 1.2.3. Vẽ sơ đồ nguyên tắc 1.2.3. 1. Tìm kiếm và chọn linh phụ kiện 1.2.3. 2. Đặt linh phụ kiện 1.2.3. 3. Sắp xếp linh phụ kiện 1.2.3. 4. Chạy dây và hiệu chỉnh linh phụ kiện 1.2.4. Kiểm tra lỗi sơ đồ nguyên tắc 1.2.5. Tạo netlist 1.3. Tạo linh phụ kiện mới từ hành lang cửa số Capture 1.3.1. Giới thiệu 1.3.2. Các bước tạo linh phụ kiện mới 1.3.2. 1. Tìm datasheet 1.3.2. 2. Phân tích datasheet 1.3.2. 3. Khởi động capture 1.3.2. 4. Tạo thư viện chứa linh phụ kiện 1.3.2. 5. Bắt đầu tạo linh phụ kiện 1.3.2. 5.1. Tạo từng nhóm chân linh phụ kiện 1.3.2. 5.2. Chỉnh sửa và vẽ đường bao 1.3.2. 5.3. Lưu Chương 2 : Vẽ mạch in bằng ORCAD LAYOUT PLUS 2.1. Giới thiệu tổng quan về phần mềm Orcad layout 10.5 : 2.2. Nội dung 2.2.1. Khởi động Layout plus 2.2.2. Một số menu lệnh cơ bản 2.2.2. 1. File 2.2.2. 1.1. Open 2.2.2. 1.2. Import 2.2.2. 1.2. Export 2.2.2. 2. Tools 2.2.2. 2.1. Library Manager 2.2.2. 2.2. OrCAD Capture 2.2.3. Tạo project mới 2.2.3. 1. Liên kết Footprint 2.2.3. 1.1. Một số footprint thông dụng 2.2.3. 1.2. Liên kết footprint 2.2.4. Đặt footprint trên board mạch 2.2.4. 1. Chỉnh sửa chân linh phụ kiện 2.2.4. 2. Tạo mới chân linh phụ kiện 2.2.4. 3. Những quan tâm khi tạo mới chân linh phụ kiện 2.2.5. Một số thao tác thiết yếu trước khi Layout 2.2.6. Thiết lập môi trường tự nhiên thiết kế 2.2.6. 1. Thiết lập đơn vị chức năng đo và hiển thị 2.2.6. 2. Đo kích cỡ board mạch 2.2.6. 3. Định nghĩa Layer Stack 2.2.6. 4. Thiết lập khoảng cách giữa những đường mạch 2.2.6. 5. Thiết lập độ rộng đường mạch in 2.2.6. 6. Vẽ Board Outline 2.2.7. Sắp xếp linh phụ kiện lên board mạch 2.2.7. 1. Sắp xếp linh phụ kiện bằng tay 2.2.7. 2. Sắp xếp linh phụ kiện tự động hóa 2.2.8. Vẽ mạch 2.2.8. 1. Vẽ tự động hóa 2.2.8. 2. Vẽ bằng tay 2.2.9. Hoàn thiện bản mạch 2.2.9. 1. Chèn một đoạn text vào mạch in 2.2.9. 2. Phủ đồng cho mạch in 2.2.9. 3. Kiểm tra lỗi 2.2.10. In mạch Layout Chương 3 : Mô phỏng mạch bằng ORCAD PSPISE 3.1. Giới thiệu Orcad Pspice 3.1.1. Chức năng của Pspice 3.1.2. Ưu điểm của Pspice với 1 số ít phần mềm mô phỏng thông dụng 3.2. Lí thuyết 3.2.1. Các công cụ tương hỗ cho việc mô phỏng 3.2.1. 1. Orcad Capture 3.2.1. 2. Simulus Editor 3.2.1. 3. Model Editor 3.2.2. Mô phỏng 3.2.2. 1. Mô phỏng từ hành lang cửa số CAPTURE 3.2.2. 3. Mô phỏng sử dụng hành lang cửa số Pspice hoặc Pspice A / D 3.2.2. 3.1. Các bước triển khai 3.2.2. 3.2. Xác định lại loại nghiên cứu và phân tích từ một file mô phỏng có sẵn 3.2.3. Các dạng nghiên cứu và phân tích cơ bản 3.2.3. 1. Phân tích DC Sweep 3.2.3. 1.1. Thiết lập mô phỏng DC sweep 3.2.3. 1.2. Phân tích biến thứ cấp 3.2.3. 1.3. Vẽ họ đặc tuyến với nghiên cứu và phân tích DC Sweep 3.2.3. 2. Phân tích Bias point 3.2.3. 2.1. Hàm truyền tín hiệu nhỏ DC 3.2.3. 2.2. Phân tích độ nhạy DC 3.2.3. 3. Phân tích AC Sweep / Noise 2.2.3. 3.1. Phân tích AC Sweep 3.2.3. 3.2. Phân tích nhiễu ( noise ) 3.2.3. 4. Phân tích Transient và Fourier 3.2.3. 4.1. Phân tích Time domain ( Transient ) 3.2.3. 4.2. Phân tích Fourier 3.2.4. Các dạng nghiên cứu và phân tích nâng cao gồm nhiều nghiên cứu và phân tích cùng lúc 3.2.4. 1. Parametric và Temparature 3.2.4. 1.1. Phân tích Parametric ( tham số ) 3.2.4. 1.2. Phân tích nhiệt độ 3.2.4. 2. Monte Carlo và Sensitivity / worst-case 3.2.4. 2.1. Phân tích Monte Carlo 3.2.4. 2.2. Phân tích Worst case 3.2.5. Mô phỏng số 3.3. Ví dụ 3.3.1. Ví dụ mô phỏng 1 số ít mạch tương tự như 3.3.1. 1. Mô phỏng một mạch theo nghiên cứu và phân tích DC 3.3.1. 1.1. DC Sweep 3.3.1. 1.2. DC Sweep / secondary sweep 3.3.1. 1.3. Họ đặc tuyến và đường tải 3.3.1. 2. Mô phỏng một mạch theo nghiên cứu và phân tích bias point ( điểm phân cực ) 3.3.1. 2.1. Phân tích Bias point 3.3.1. 3. Mô phỏng một mạch theo nghiên cứu và phân tích AC / Noise 3.3.1. 3.1. Phân tích AC Sweep 3.3.1. 3.2. Phân tích nhiễu AC / Noise 3.3.1. 4. Mô phỏng một mạch theo nghiên cứu và phân tích trong miền thời hạn 3.3.1. 5. Phân tích Monte Carlo và Sensitivity / worst case ( nghiên cứu và phân tích độ nhạy ) 3.3.1. 5.1. Phân tích Monte Carlo 3.3.1. 5.2. Phân tích Sensitivity / worst case 3.3.1. 6. Phân tích Parametric và nhiệt độ 3.3.1. 6.1. Phân tích Parametric 3.3.1. 6.2. Phân tích nhiệt độ 3.3.2. Mô phỏng một mạch số
144 trang | Chia sẻ : lvcdongnoi
| Lượt xem: 3661
| Lượt tải : 4
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 73 Chọn OK. Di chuyển đoạn text đến vị trí cần chèn, click chuột. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 74 2.2.9. 2. Phủ đồng cho mạch in Mục đích của yếu tố này là để chống nhiễu cho mạch điện. Cách làm như sau : • Chọn Obstacle Tool. Nhấp chuột vào khung mạch, con chuột co thành dấu cộng nhỏ thì click phải, chọn Property. • Màn hình sẽ Open hộp thoại Edit Obstacle. • Trong khung Obstacle Type chọn : Copper Pour. • Trong khung Obstacle Layer chọn lớp cần phủ Copper Pour : hoàn toàn có thể là TOP hay BOTTOM. • Trong khung Net Attachment thì chọn là GND hoặc POWER, tùy theo bạn muốn phủ theo GND hay POWER. • Nhấn OK. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 75 2.2.9. 3. Kiểm tra lỗi Sau khi vẽ xong bạn cần kiểm tra lại sự đúng đắn của mạch điện bằng cách click chuột vào DRC trên thanh công cụ. Nếu mạch có lỗi hoặc cảnh báo nhắc nhở ( bằng những vòng tròn màu đỏ ) thì bạn phải sửa hết những lỗi thì mạch in thì thiết kế mới không bảo vệ bị chạm nhau. 2.2.10. In mạch Layout Để in mạch Layout vừa vẽ, bạn triển khai những bước sau : • Chọn Option >> Post Process Settings Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 76 • Nhấp chuột phải vào lớp muốn in ( vd : lớp BOTTOM ), chọn Preview Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 77 • Vào menu File, chọn Print / Plot • Chọn như trên, nhấp chọn OK. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Layout Plus Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 78 Kết quả bạn đạt được là : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice 3.1. Giới thiệu Orcad Pspice 3.1.1. Chức năng của Pspice Orcad là một chương trình ứng dụng gồm rất đầy đủ những công cụ cho một người thiết kế mạch. Ngoài công cụ để vẽ mạch nguyên lí, vẽ mạch in, Orcad gồm có cả chương trình mô phỏng khá mạnh, được biết đến với tên Orcad Pspice. Pspice là một chương trình mô phỏng hoạt động giải trí của một mạch điện tử. Điều này được cho phép bạn hoàn toàn có thể kiểm tra năng lực hoạt động giải trí của môt mạch vừa thiết kế trước khi triển khai vẽ mạch in và thao tác với những linh phụ kiện thật. Pspice hoàn toàn có thể mô phỏng mạch tựa như, mạch số hoặc mạch hỗn hợp cả những linh phụ kiện tựa như và số. Đây là một trong những ưu điểm quan trọng của Pspice. Bạn hoàn toàn có thể mô phỏng một mạch từ chính hành lang cửa số Capture hoặc Capture CIS, hoặc cũng hoàn toàn có thể mô phỏng từ những hành lang cửa số của Pspice. Sau khi thực thi setup Orcad, từ thanh start, vào menu Orcad bạn hoàn toàn có thể thấy có rất nhiều mục đều có chữ Pspice. Mỗi mục ứng với một hành lang cửa số riêng không liên quan gì đến nhau và mỗi hành lang cửa số được cho phép bạn thao tác với những dạng mô phỏng khác nhau. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 80 Nếu bạn chọn mục Pspice bạn chỉ hoàn toàn có thể mô phỏng một mạch tương tự như, nhưng nếu chọn mục Pspice A / D bạn hoàn toàn có thể mô phỏng mạch tựa như, mạch số, hoặc mạch hỗn hợp gồm những linh phụ kiện tương tự như và số. Pspice A / D được thiết kế gồm những vòng lặp hồi tiếp song song để bạn hoàn toàn có thể mô phỏng một mạch hỗn hợp gồm cả linh phụ kiện số và tương tự như một cách riêng không liên quan gì đến nhau. Bên cạnh Pspice và Pspice A / D, bộ công cụ Orcad cũng gồm có 1 số ít công cụ thêm vào để quan sát năng lực hoạt động giải trí và nhìn nhận độ đáng tin cậy của bản thiết kế trước khi quy đổi nó thành loại sản phẩm thực. Ví dụ như Pspice smoke analysis được cho phép người sử dụng mô phỏng mạch theo nghiên cứu và phân tích smoke dùng nghiên cứu và phân tích mạch với những điều kiện kèm theo nguy hại nhất ( stress conditions ) của linh phụ kiện. Hoặc Pspice Optimizer dùng để cân chỉnh những số liệu trong bản thiết kế sao cho tương thích với điều kiện kèm theo thực tiễn, giúp người thiết kế quan sát xem mạch vừa thiết kế có đạt được những tiềm năng hoạt động giải trí mà họ đặt ra hay không. Ngoài ra còn có những công cụ nâng cao cho những công cụ vừa kể trên, dùng cho mục tiêu rộng hơn khi thiết kế mạch sát với trong thực tiễn và nhu yếu nhiều linh phụ kiện hơn. Orcad được đưa ra với 2 bản chính thức, gồm có bản full dành cho mục tiêu thương mại và bản lite dành cho sinh viên, được phân phối không lấy phí. Nếu sử dụng bản Lite thì rất ít linh phụ kiện, và việc mô phỏng sẽ gặp nhiều khó khăn vất vả, ngoài những trong bản thiết kế cũng số lượng giới hạn số lượng linh phụ kiện, rất khó để thiết kế những mạch lớn. Do đó trong tài liệu này trình diễn cách mô phỏng sử dụng bản Orcad full. Pspice chỉ được cho phép mô phỏng trong số lượng những linh phụ kiện có sẵn trong thư viện cung ứng kèm theo loại sản phẩm. Việc tạo linh phụ kiện mới tuy triển khai được nhưng rất phức tạp, do đó sẽ không trình diễn kĩ trong tài liệu này. Tuy nhiên, thư viện của Pspice rất lớn, được cho phép người thiết kế hoàn toàn có thể mô phỏng lên đến 16.000 linh phụ kiện tựa như và 1.600 linh phụ kiện số, do đó với người sử dụng trọn vẹn hoàn toàn có thể yên tâm sử dụng Pspice để mô phỏng hầu hết những loại mạch thường thì. Trong nội dung tài liệu này, do thời hạn hạn chế và kinh nghiệm tay nghề sử dụng Orcad Pspice chưa nhiều nên chỉ ra mắt 1 số ít công dụng cơ bản của Orcad Pspice. Những công dụng nâng cao và nghiên cứu và phân tích thực tiễn ( Smoke hay Optimizer ) chưa thể điều tra và nghiên cứu rõ ràng nên không đưa vào tài liệu này. 3.1.2. Ưu điểm của Pspice với 1 số ít phần mềm mô phỏng thông dụng Pspice là phần mềm mạnh về mô phỏng tựa như, nghiên cứu và phân tích dạng sóng. Mặc dù thư viện linh phụ kiện của Pspice khá lớn nhưng thiếu những linh phụ kiện hiển thị trực quan nên rất khó quan sát mạch số. Tuy nhiên phần nghiên cứu và phân tích mạch tương tự như của Pspice thì khá không thiếu, thư viện linh phụ kiện nhiều và cho nhiều dạng nghiên cứu và phân tích cung ứng nhu yếu thực tiễn nên hoàn toàn có thể sử dụng hiệu suất cao trong việc thiết kế mạch trong thực tiễn. Hiện nay, phần mềm mô phỏng khá nổi tiếng là Proteus. Đây là phần mềm mạnh về mô phỏng vi tinh chỉnh và điều khiển. Orcad Pspice thì không mô phỏng được vi tinh chỉnh và điều khiển. Tuy nhiên về thư viện linh phụ kiện thì Orcad Pspice nhiều hơn và vì vậy năng lực mô phỏng cũng đạt hiệu suất cao hơn, nhất là so với dạng mạch tựa như. Phần mềm Protel cũng có phần mô phỏng tựa như như Orcad Pspice, và cũng hoàn toàn có thể lấy thư viện linh phụ kiện từ Orcad sang nên năng lực mô phỏng cũng tương đối mạnh. Tuy nhiên dạng nghiên cứu và phân tích của Protel thì không phong phú bằng. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 81 3.2. Lí thuyết 3.2.1. Các công cụ tương hỗ cho việc mô phỏng 3.2.1. 1. Orcad Capture Đây là công cụ để sẵn sàng chuẩn bị bản vẽ cho việc mô phỏng. Trong hành lang cửa số của Orcad Capture người sử dụng hoàn toàn có thể làm những việc làm sau để ship hàng cho việc mô phỏng : • Tạo một project mới. • Vẽ mạch. • Thiết lập thông số kỹ thuật cho những linh phụ kiện trong mạch. • Thiết lập dạng sóng nguồn vào. • Thiết lập chính sách và những tham số để mô phỏng. • Chọn điểm để mô phỏng. 3.2.1. 2. Simulus Editor Đây là công cụ để định dạng dạng sóng nguồn vào của mạch, công cụ này được cho phép người sử dụng tự định dạng dạng tín hiệu biến hóa theo thời hạn được dùng trong quy trình mô phỏng. Để chọn công cụ này, bạn làm như sau : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 82 Cửa sổ của công cụ này sẽ Open, bạn chọn hình tượng để tạo một dạng sóng mới : Để tạo dạng sóng bạn chọn hình tượng, hộp thoại sau sẽ hiện ra : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 83 Bạn gõ tên của dạng sóng mới, và chọn dạng sóng cần thiết lập. Với Stimulus Editor bạn hoàn toàn có thể thiết lập những dạng sóng sau : • Các dạng sóng tựa như : sóng sin, xung, sóng theo hàm mũ, sóng PWL ( piecewise linear ), SFFM ( single-frequency FM ). • Với dạng sóng số : xung đồng hồ đeo tay đơn thuần, đến những tín hiệu xung phức tạp và chuỗi bus. Sau khi chọn dạng sóng, bạn sẽ thiết lập thông số kỹ thuật cho dạng sóng mới, bấm Ok, một hộp thoại khác hiện ra. Bạn thiết lập những thông số kỹ thuật cho dạng sóng mới, sau đó bấm apply, bạn sẽ được dạng sóng mới. Ví dụ với những thông số kỹ thuật như sau sẽ có dạng sóng mới tạo là : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 84 Riêng so với dạng sóng tựa như PWL và những dạng sóng số, Stimulus Editor được cho phép bạn tự vẽ dạng sóng mà không cần hộp thoại thiết lập thông số kỹ thuật, bằng cách nhấp chuột vào những điểm ngay trên màn hình hiển thị hộp thoại Stimulus Editor. 3.2.1. 3. Model Editor Đây là công cụ giúp người sử dụng nạp vào những thông số kỹ thuật của linh phụ kiện để ship hàng cho quy trình mô phỏng, những linh phụ kiện này phải có trong thư viện của Orcad Pspice hoặc Orcad Capture, người sử dụng chỉ biến hóa những thông số kỹ thuật của linh phụ kiện, kèm theo đó là biến hóa những đặc tuyến của linh phụ kiện. Các thông số kỹ thuật nạp vào hoàn toàn có thể lấy từ datasheet của linh phụ kiện. Để chọn công cụ này bạn làm như sau : Từ hành lang cửa số của Model editor bạn chọn hình tượng để chọn linh phụ kiện, sau đó biến hóa thông số kỹ thuật linh phụ kiện bằng cách điền những thông số kỹ thuật vào bảng Open trong hộp thoại : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 85 Có 2 cách để đổi khác thông số kỹ thuật linh phụ kiện, dùng đặc tuyến và dùng bảng tham số : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 86 Tổng kết lại, để chuẩn bị sẵn sàng cho việc mô phỏng bạn cần có những công cụ tạo ra một số ít file tài liệu, hoàn toàn có thể tổng kết như hình vẽ : 3.2.2. Mô phỏng 3.2.2. 1. Mô phỏng từ hành lang cửa số CAPTURE Để mô phỏng một mạch trọn vẹn mới, chưa có lưu trong Orcad 10.5, bạn mở cửa sổ Capture : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 87 • Từ hành lang cửa số Capture, chọn hình tượng để tạo một project mới, hộp thoại sau hiện ra : Bạn chọn tên cho project, chọn Analog or Mixed A / D để định dạng file mô phỏng ( nếu không chọn như trên thì file tạo ra sẽ không mô phỏng được ), rồi bấm OK. Một hộp thoại khác hiện ra : Nếu file mô phỏng tạo mới trọn vẹn không kèm theo hay thừa kế từ một file có sẵn nào thì bạn chọn Create a blank project rồi bấm OK. Như vậy bạn đã tạo ra một file mô phỏng mới. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 88 • Sau khi vẽ mạch ( phần vẽ mạch đã được hướng dẫn trong chương 1 ), bạn chọn file >> save hoặc bấm Ctrl + S hoặc chọn hình tượng để lưu mạch vừa vẽ, bạn chọn tab Pspice >> New simulation profile để thiết lập thông số kỹ thuật cho quy trình mô phỏng, một hộp thoại như sau hiện ra : Bạn đánh tên của file mô phỏng sẽ tạo, nếu không sử dụng file đính kèm bạn chọn none như hình vẽ, nếu sử dụng file đính kém bạn chọn hình tượng rồi chỉ đến đường dẫn đến file đính kèm. Sau đó bạn chọn Create để tạo file mô phỏng. Hộp thoại sau sẽ hiện ra, đây là hộp thoại thiết lập thông số kỹ thuật cho quy trình mô phỏng : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 89 • Chọn dạng mô phỏng từ tab Analysis. Nếu là mô phỏng số thì chọn tab Options rồi chọn Gate-level simulation từ hộp Category như hình vẽ : • Sau khi thiết lập vừa đủ thông số kỹ thuật cho quy trình mô phỏng, chọn dạng mô phỏng, bạn bấm OK, file hiện thời của bạn đã là một file mô phỏng. ( Việc chọn dạng mô phỏng nào, thiết lập thế nào sẽ trình diễn trong từng loại mô phỏng ở phần Các dạng mô phỏng. ) • Lúc này, bạn hoàn toàn có thể thay thế sửa chữa mạch của mình nhưng sau đó phải thiết lập lại thông số kỹ thuật cho file mô phỏng như trên. • Tiếp theo bạn mở Pspice >> Marker và chọn một trong những loại công cụ có sẵn để đặt vào điểm cần quan sát khi mô phỏng. Việc chọn loại marker nào tùy thuộc vào loại thông số kỹ thuật ( dòng hay áp … ) bạn muốn xem ở hành lang cửa số Probe. • Sau khi đặt những Marker, bạn chọn Run từ tab Pspice hoặc bấm F11 để khởi đầu mô phỏng. Nếu không có lỗi gì Open thì bạn sẽ nhận được một hành lang cửa số Pspice hiển thị dạng sóng hoặc những thông số kỹ thuật cần mô phỏng. • Nếu có lỗi xảy ra, bạn hoàn toàn có thể xem lỗi hiển thị ngay phía dưới khung cửa sổ Pspice mới mở : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 90 • Lúc này bạn hoàn toàn có thể sửa lỗi rồi liên tục mô phỏng như trên. • Nếu thành công xuất sắc bạn sẽ nhận được một hành lang cửa số Pspice có dạng sóng kiểu như sau : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 91 3.2.2. 3. Mô phỏng sử dụng hành lang cửa số Pspice hoặc Pspice A / D 3.2.2. 3.1. Các bước thực thi Trong phần này bạn hoàn toàn có thể triển khai mô phỏng từ hành lang cửa số Pspice với một file chứa mạch đã được vẽ sẵn. • Mở cửa sổ Pspice hoặc Pspice A / D ( nếu bạn muốn mô phỏng một mạch số hoặc một mạch hỗn hợp gồm cả linh phụ kiện số và tựa như ) : • Trong hành lang cửa số Pspice ( hoặc Pspice A / D ) bạn chọn File >> New >> Simulation profile để tạo ra một file mô phỏng. Lúc này hộp thoại sau sẽ hiện ra : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 92 Bạn đánh tên file mô phỏng sẽ tạo vào ô Profile name, và đánh tên file có chứa mạch mà bạn cần mô phỏng vào ổ Inherit from an existing profile ( đây phải là một file Pspice thì mới triển khai mô phỏng được ), rồi bấm Create. • Hộp thoai Simulation setting sẽ hiện ra, bạn thiết lập thông số kỹ thuật để mô phỏng như trong phần mô phỏng từ hành lang cửa số Capture, rồi bấm OK. • Sau đó, bạn chọn Run từ menu Simulation để chạy file mô phỏng. 3.2.2. 3.2. Xác định lại loại nghiên cứu và phân tích từ một file mô phỏng có sẵn Bạn cũng hoàn toàn có thể định dạng lại file đang chạy để thực thi một dạng mô phỏng khác, hoặc với một tham số mô phỏng khác. Từ hành lang cửa số Pspice bạn thực thi những thao tác như trong phần 2.2.2. 3.1. để mở file cần mô phỏng. Để thiết lập lai thông số kỹ thuật cho việc mô phỏng, bạn chọn Edit profile từ menu Simulation. Hộp thoại Simulation settings sẽ hiện được cho phép bạn chọn lại dạng mô phỏng mong ước. Như vậy về cơ bản việc thiết lập thông số kỹ thuật cho những loại mô phỏng là như nhau, chỉ khác trong phần thiết lập thông số kỹ thuật trong hộp thoại Simulation settings. Do đó, từ phần này trở đi, khi thiết lập loại mô phỏng, tôi chỉ nhắc những phần thiết lập từ hộp thoại Simulation settings mà thôi. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 93 3.2.3. Các dạng nghiên cứu và phân tích cơ bản Pspice hoàn toàn có thể triển khai cả dạng mô phỏng tương tự như, mô phỏng số và mô phỏng hỗn hợp gồm cả linh phụ kiện tựa như và số. Đối với mạch số, Pspice chỉ tương hỗ mô phỏng linh phụ kiện số theo dạng nghiên cứu và phân tích Transient cơ bản, gồm có cả dạng nghiên cứu và phân tích worst-case ( gồm 2 trường hợp min-max ). Đối với mạch hỗn hợp thì tổng thể những dạng nghiên cứu và phân tích dưới đây đều được thực thi. Pspice hoàn toàn có thể thực thi những dạng nghiên cứu và phân tích sau : • Phân tích DC, AC và transient : những dạng nghiên cứu và phân tích dáp ứng của mạch so với những nguồn vào khác nhau. • Phân tích Monte Carlo, sensitivity, worst-case, và parametric : để nghiên cứu và phân tích sư đổi khác của mạch so với những giá trị khác nhau của những linh phụ kiện, thành phần trong mạch. • Phân tích Digital worst-case timing : dùng để nghiên cứu và phân tích những yếu tố về thời hạn chỉ xảy ra do sự truyền tín hiệu nhanh hoặc chậm. Các loại nghiên cứu và phân tích của Pspice : Loại nghiên cứu và phân tích Lựa chọn trong Analysis type Biến phân tích Phân tích DC Điểm phân cực Đặc tuyến truyền đạt tín hiệu nhỏ DC Độ nhay DC Đáp ứng tần số Nhiễu Phân tích Trasient Phân tích Fourier Phân tích tham số Nhiệt độ Monte Carlo Độ nhạy / Trường hợp khắc nghiệt nhất DC Sweep Bias point Bias point Bias point AC Sweep / Noise AC Sweep / Noise Time domain ( Transient ) Time domain ( Transient ) Parametric sweep Temperature Monte Carlo / Worst-case Monte Carlo / Worst-case Nguồn ( áp hoặc dòng ) Tham số Nhiệt độ Tần số Tần số Thời gian Thời gian 3.2.3. 1. Phân tích DC Sweep Phân tích DC nghiên cứu và phân tích hoạt động giải trí của mạch ứng với trường hợp mạch sử dụng nguồn một chiều. Phân tích DC được hoàn toàn có thể triển khai những nghiên cứu và phân tích sau : • DC sweep : Phân tích môt nguồn, một tham số hoặc một sự đổi khác theo nhiệt độ của một mạch có nguồn vào là điện áp, dòng điện một chiều. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 94 • Bias point : Tình toán điểm phân cực của một mạch cho trước. • DC sensitivity : Là một phần trong kiểu nghiên cứu và phân tích bias point, dùng để nghiên cứu và phân tích độ nhạy của điện áp tổng hoặc điện áp thành phần. • Small-signal DC transfer : Cũng là một phần trong kiểu nghiên cứu và phân tích Bias point, dùng để giám sát độ lợi của tín hiệu nhỏ DC, trở kháng vào, trở kháng ra. Các điều kiện kèm theo để triển khai nghiên cứu và phân tích DC : Loại biến nghiên cứu và phân tích Yêu cầu Voltage Source Current Source Temperature Model Parameter Global Parameter Nguồn áp một chiều Nguồn dòng một chiều Pspice A / D Model (. MODEL ) Tham số tổng được định nghĩa trong Parameter Block (. PARAM ) Để thiết lập những loại nghiên cứu và phân tích DC nói chung, trong hộp thoại Simulation settings chọn DC Sweep trong hộp Analysis type. • Phân tích DC được cho phép bạn nghiên cứu và phân tích một nguồn ( nguồn dòng hoặc nguồn áp ), tham số tổng hoặc tham số quy mô, hoặc nhiệt độ trong một khoảng chừng giá trị nhất định. Điểm phân cực của mạch được giám sát so với mỗi giá trị nghiên cứu và phân tích. Điều này rất có ích khi tìm hàm truyền đạt của một mạch khuyếch đại, ngưỡng cao và ngưỡng thấp của cổng logic … • Để thiết lập thông số kỹ thuật một chiều ( nguồn một chiều, hoặc dòng một chiều ) thì chọn Properties từ tab Edit, sau đó chọn cột DC rồi đánh vào giá trị của nguồn : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 95 • Để thống kê giám sát thông số kỹ thuật DC của một mạch tựa như, Pspice vô hiệu những thông số kỹ thuật có tương quan đến thời hạn ra khỏi mạch. Điều này được thực thi bằng cách hở mạch toàn bộ những tụ, ngắn mạch toàn bộ những cuộn cảm, và chỉ sử dụng những giá trị một chiều của nguồn áp và nguồn dòng. Tương tự với những mạch số, toàn bộ những trễ truyền đều được thiết lập bằng 0, và những nguồn phát được đưa về giá trị khởi đầu. 3.2.3. 1.1. Thiết lập mô phỏng DC sweep Để thiết lập mô phỏng DC sweep thì phải dùng những nguồn độc lập và thiết lập mức điện áp hoặc dòng điện 1 chiều cho mỗi nguồn. Dùng một trong những thành phần sau : Đối với nguồn vào là điện áp Dùng Khi thực thi … VDC VSRC Chỉ nghiên cứu và phân tích DC Sweep hoặc nghiên cứu và phân tích Bias point ( hàm truyền đạt ) Phân tích nhiều thành phần cùng lúc trong đó có nghiên cứu và phân tích DC Sweep hoặc Bias point ( hàm truyền đạt ) Đối với nguồn vào là dòng điện Dùng Khi triển khai … IDC ISRC Chỉ nghiên cứu và phân tích DC Sweep hoặc nghiên cứu và phân tích Bias point ( hàm truyền đạt ) Phân tích nhiều thành phần cùng lúc trong đó có nghiên cứu và phân tích DC Sweep hoặc Bias point ( hàm truyền đạt ) Cách thiết lập trọn vẹn giống cách thiết lập chung cho nghiên cứu và phân tích DC sweep : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 96 3.2.3. 1.2. Phân tích biến thứ cấp Phân tích biến thứ cấp hoàn toàn có thể được thiết lập nhờ những lựa chọn trong phần nghiên cứu và phân tích DC sweep. Khi lựa chọn nghiên cứu và phân tích thêm một biến thứ cấp thì một vòng nghiên cứu và phân tích nữa được thực thi. Tức là, với mỗi sự đổi khác của biến thứ cấp thì biến sơ cấp được khảo sát qua tổng thể những giá trị trong khoảng chừng nghiên cứu và phân tích thêm một lần. Để thiết lập loại nghiên cứu và phân tích này bạn làm như sau : • Trong ô Options của loại nghiên cứu và phân tích DC Sweep, lưu lại tick vào ô Secondary sweep. • Điền những giá trị tham số thiết yếu và lưu lại vào những lựa chọn thích hợp để xác lập kiểu nghiên cứu và phân tích mong ước. 3.2.3. 1.3. Vẽ họ đặc tuyến với nghiên cứu và phân tích DC Sweep Có thể sử dụng nghiên cứu và phân tích DC Sweep với lựa chọn biến thứ cấp để vẽ một họ đặc tuyến của một linh phụ kiện bán dẫn nào đó, đồng thời hoàn toàn có thể vẽ đường tải của một điện trở hoặc của chính linh kiên đó bằng cách sử dụng Marker, thường dùng marker Current into pin đặt vào vị trí giám sát đường tải từ điện áp được nghiên cứu và phân tích. 3.2.3. 2. Phân tích Bias point Đối với Pspice lúc nào điểm phân cực cũng được giám sát khi nghiên cứu và phân tích mạc, bất kể loại nghiên cứu và phân tích mà bạn chọn. Tuy nhiên nếu không chọn nghiên cứu và phân tích Bias point thì chỉ những điểm điện áp tựa như và những điểm trạng thái số được cho biết từ file đầu ra ( file phân Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 97 tích được tạo ra từ PSpice hoặc PSpice A / D ). Nếu kích hoạt loại nghiên cứu và phân tích Bias point thì từ file đầu ra ta có những thông số kỹ thuật sau : • Danh sách toàn bộ những điểm điện áp tựa như. • Danh sách tổng thể những điểm trạng thái số. • Dòng điện và hiệu suất của toàn bộ những nguồn điện áp. • Các tham số tín hiệu nhỏ của toàn bộ những linh phụ kiện. Tuy nhiên ngay cả khi đã kích hoạt nghiên cứu và phân tích Bias point bạn vẫn hoàn toàn có thể bỏ những thông số kỹ thuật về điểm phân cực tương tự như và trạng thái số trong file đầu ra bằng cách chọn thẻ Options trong hộp thoại Simulation settings, chọn Output file trong hộp Category, rồi bỏ dấu tick trong ô Bias point node Voltage ( NOBIAS ) : Để thiết lập nghiên cứu và phân tích Bias point, bạn hoàn toàn có thể làm như sau : • Trong hộp thoại Simulation settings, chọn tab Analysis, chọn Bias point trong ô Analysis type. • Trong hộp Options, chọn General settings ( thường đã được ghi lại tick sẵn ), điền những thông số kỹ thuật thiết yếu vào những mục và ghi lại chọn những ô thích hợp cho nhu yếu mô phỏng của bạn. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 98 • Sau đó bấm OK để lưu thiết lập vừa chọn, rồi bấm Run trừ menu Pspice để chạy mô phỏng. Ngoài việc nghiên cứu và phân tích Bias point cơ bản như trên, trong mục Bias point còn hoàn toàn có thể triển khai 2 loại mô phỏng sau : 3.2.3. 2.1. Hàm truyền tín hiệu nhỏ DC Phân tích này thống kê giám sát hàm truyền tín hiệu nhỏ và cho biết độ lợi tín hiệu nhỏ, trở kháng ra, trở kháng vào. • Để thực thi nghiên cứu và phân tích này thì trong mạch phải có tối thiểu một nguồn nguồn vào, ví dụ như VSRC. • Cách thiết lập nghiên cứu và phân tích hàm truyền tín hiệu nhỏ DC và tính độ lợi tín hiệu nhỏ : ¾ Trong hộp thoại Simulation settings, chọn tab Analysis, chọn Bias point trong ô Analysis type. ¾ Trong ô Options, chọn ô General settings, tick vào ô chọn Calculate small-signal DC gain (. TF ). ¾ Điền tên của nguồn đầu vào vào ô From Input Source name. ¾ Điền giá trị cho điện áp ra hoặc dòng điện ra trải qua một nguồn điện áp trong ô To Output variable. Ví dụ : Đánh V ( a, b ) để chỉ định biến đầu ra là điện áp giữa 2 điểm a và b trong mạch. Hoặc đánh I ( VDRIV ) để chỉ biến đầu ra là một dòng điện thông qua nguồn áp VDRIV. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 99 Tất cả những đo lường và thống kê độ lợi từ nguồn đầu vào tới biến đầu ra đều kèm theo trở kháng vào và trở kháng ra. 3.2.3. 2.2. Phân tích độ nhạy DC Phân tích độ nhạy DC tức là nghiên cứu và phân tích độ nhạy của một điểm điện áp ( sự biến hóa của một điểm điện áp ) so với tham số của một trong những linh phụ kiện sau : • Điện trở. • Nguồn dòng hoặc nguồn áp độc lập. • Chuyển mạch điều khiển và tinh chỉnh bằng dòng hoặc áp. • Diode. • BJT. Thiết lập nghiên cứu và phân tích độ nhạy DC : • Trong hộp thoại Simulation settings, chọn tab Analysis, chọn Bias point trong ô Analysis type. • Trong ô Options, chọn General settings, tick chọn Perform Sensitivity analysis (. SEN ). • Điền những thông số kỹ thuật thiết yếu vào ô Output variable. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 100 • Bấm OK để lưu thiết lập mô phỏng vừa setup. • Chọn Run từ menu Pspice hoặc bấm F11 để chạy mô phỏng. 3.2.3. 3. Phân tích AC Sweep / Noise Phân tích này giám sát hoạt động giải trí của mạch ứng với trường hợp mạch sử dụng 1 dòng điện biến hóa. Phân tích AC and Noise hoàn toàn có thể thực thi những dạng nghiên cứu và phân tích sau : • AC sweep : Phân tích cung ứng tần số của mạch tín hiệu nhỏ. Đầu ra gồm có dòng điện và điện áp cả về mặt độ lớn và pha. Ngoài ra cũng hoàn toàn có thể dùng hành lang cửa số vẽ đồ thị bode trong thanh Probe để quan sát những dạng nghiên cứu và phân tích này. • Noise : Cho biết cung ứng đầu ra khi có nhiễu ở đầu vào, đồng thời tổng hợp nhiễu đầu ra khi có nhiều nguồn nhiễu ở đầu vào. ( để nghiên cứu và phân tích nhiễu thì bạn phải dùng dạng nghiên cứu và phân tích AC sweep ) 2.2.3. 3.1. Phân tích AC Sweep Một số điều cần quan tâm trong nghiên cứu và phân tích AC Sweep : • Pspice nghiên cứu và phân tích cung ứng tín hiệu nhỏ của mạch so với tổng hợp những nguồn vào bằng cách giám sát mạch quanh điểm phân cực và coi mạch như một mạch tuyến tính. Do đó, những linh phụ kiện phi tuyến, chuyển mạch điều khiển và tinh chỉnh bằng dòng bằng bằng áp, sẽ được quy đổi sang mạch tuyến tính tại điểm phân cực của nó. • Linh kiện số thì giữ nguyên trạng thái khi Pspice giám sát điểm phân cực. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 101 • Vì nghiên cứu và phân tích AC Sweep chỉ thực thi nghiên cứu và phân tích tuyến tính, nên nó chỉ xét tới độ lợi và phân phối pha của mạch, không số lượng giới hạn đó là dòng điện hay điện áp. • Cách tốt nhất để triển khai nghiên cứu và phân tích AC Sweep là thiết lập cho độ lớn của nguồn bằng 1, để đầu ra đo được bằng chính độ lợi, từ đó thấy được rõ mối đối sánh tương quan giữa đầu ra và nguồn vào. Điều kiện để thực thi nghiên cứu và phân tích AC Sweep : • Phải sử dụng một hoặc nhiều nguồn độc lập. • Phải thiết lập độ lớn xoay chiều và pha cho mỗi nguồn. Phân tích AC Sweep không giống nghiên cứu và phân tích DC Sweep, ở đây không có chỗ để thiết lập nguồn nguồn vào, thay vào đó nguồn độc lập trong mạch phải chứa giá trị xoay chiều về cả độ lớn và pha. • Phải có một trong những nguồn sau trong mạch : Đối với nguồn vào là điện áp Dùng Khi triển khai VAC VSRC chỉ mình nghiên cứu và phân tích AC Sweep nhiều nghiên cứu và phân tích cùng lúc trong đó có nghiên cứu và phân tích AC Sweep Đối với nguồn vào là dòng điện Dùng Khi triển khai IAC ISRC chỉ mình nghiên cứu và phân tích AC Sweep nhiều nghiên cứu và phân tích cùng lúc trong đó có nghiên cứu và phân tích AC Sweep • Kích đúp 2 lần vào vào hình tượng nguồn để mở bảng thông số kỹ thuật, điền vào giá trị thích hợp dưới những cột. Tùy vào loại nguồn mà chỉ định giá trị xoay chiều của nó theo mẫu sau : Với nguồn VAC hoặc IAC Thiết lập giá trị trong cột Giá trị ACMAG ACPHASE độ lớn xoay chiều tính bằng Volts ( so với điện áp ) và Amps ( so với dòng điện ) pha xoay chiều tính bằng độ Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 102 Đối với nguồn VSRC hoặc ISRC Thiết lập giá trị trong cột Giá trị AC độ-lớn ( Volts ) hoặc pha ( độ ) Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 103 Thiết lập nghiên cứu và phân tích AC Sweep : • Chọn tab Analysis trong khung hộp thoại Simulation settings, trong hộp Analysis type chọn AC Sweep / Noise. • Trong hộp Options, chọn General settings ( thường đã được chọn sẵn ). • Thiết lập những thông số kỹ thuật theo mẫu sau : 3.2.3. 3.2. Phân tích nhiễu ( noise ) Khi triển khai nghiên cứu và phân tích Noise, Pspice sẽ nghiên cứu và phân tích cho mỗi tần số được chọn trước trong phần nghiên cứu và phân tích AC analysis / Noise so với những loại nhiễu sau : • Nhiễu trong linh phụ kiện, gồm có nhiễu được tạo ra ở đầu ra bởi toàn bộ những điện trở và linh phụ kiện bán dẫn trong mạch. Nhiễu trong những linh phụ kiện bán dẫn sẽ được chia ra thành những nhiễu thành phần ở 1 số ít vị trí thích hợp. Ví dụ : Diode sẽ được chia ra thành nhiễu rung, nhiễu nhiệt … • Nhiễu tổng ở đầu ra và nhiễu tương tự ở đầu vào. ¾ Nhiễu đầu ra : Giá trị hiệu dụng của tổng nhiễu gây bởi những thiết bị so với đầu ra. ¾ Nhiễu nguồn vào : Là nhiễu tương tự cần thêm vào ở đầu vào của mạch lí tưởng ( mạch không có nhiễu ) để tạo ra một đầu ra có nhiễu bằng nhiễu đầu ra ( việc này dùng để tạo ra một mạch gần với mạch trong thực tiễn ). Để tính được nhiễu nguồn vào, Pspice lấy nhiễu đầu ra chia cho độ lợi mạch ( tỉ số giữa đầu ra / đầu vào ). Thiết lập nghiên cứu và phân tích nhiễu : • Trong hộp thoại Simulation settings, chọn AC sweep / noise trong hộp Analysis type. • Chọn General settings trong hộp Options. • Đánh dấu tick vào hộp Enable Noise. • Thiết lập những thông số kỹ thuật cho việc mô phỏng : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 104 ¾ Output Voltage : một biến điện áp đầu ra theo dạng V ( node, [ node ] ), trong đó node là vị trí bạn muốn tính tổng nhiễu đầu ra. ¾ I / V Source : Tên của nguồn áp hay nguồn dòng độc lập mà bạn muốn tính tổng nhiễu nguồn vào tương tự. ¾ Interval : điền vào tần số thứ n ( n là một số ít nguyên dương ), tại những tần số đó bạn sẽ thấy được nhiễu do những linh phụ kiện thành phần, những tài liệu này được tạo ra trong file. OUT của Pspice. Trong hành lang cửa số Probe, bạn hoàn toàn có thể quan sát được tổng thể nhiễu của linh phụ kiện tại tần số chỉ định khi thiết lập nghiên cứu và phân tích AC sweep, Thông số Interval không ảnh hưởng tác động tới những gì Pspice trình diễn trên file tài liệu Probe. • Bấm OK để lưu thiết lập cho file mô phỏng. • Sau khi bấm Run hoặc F11 để thực thi mô phỏng, bạn chọn Add Trace từ menu Trace hoặc bấm vào hình tượng để chọn những đại lượng muốn xem dạng sóng. Bạn hoàn toàn có thể chọn những đại lượng theo những thông số kỹ thuật sau : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 105 Để xem Dùng biến đầu ra như sau Nhiễu rung cho mỗi linh phụ kiện Nhiễu vạch cho mỗi linh phụ kiện Nhiễu nhiệt cho RB, RC, RE, RD, RG, RS của những thiết bị trên Nhiễu nhiệt tạo bởi những điện trở tương tự ở đầu ra của thiết bị số Tổng nhiễu cho một thiết bị Tổng nhiễu đầu ra cho một mạch Giá trị hiệu dụng của tổng nhiễu đầu ra cho một mạch Nhiễu tương tự ở đầu vào của mạch NFID ( tên-linh-kiện ) NFIB ( tên-linh-kiện ) NSID ( tên-linh-kiện ) NSIB ( tên-linh-kiện ) NSIC ( tên-linh-kiện ) NRB ( tên-linh-kiện ) NRC ( tên-linh-kiện ) NRD ( tên-linh-kiện ) NRE ( tên-linh-kiện ) NRS ( tên-linh-kiện ) NRG ( tên-linh-kiện ) NRLO ( tên-linh-kiện ) NRHI ( tên-linh-kiện ) NTOT ( tên-linh-kiện ) NTOT ( ONOISE ) V ( ONOISE ) V ( INOISE ) Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 106 3.2.3. 4. Phân tích Transient và Fourier Dạng nghiên cứu và phân tích này được cho phép nghiên cứu và phân tích hoạt động giải trí của mạch dựa trên theo thời hạn. Phân tích Transient và Fourier hoàn toàn có thể triển khai những dạng nghiên cứu và phân tích sau : • Transient : Phân tích điện áp, dòng điện và những trạng thái số theo thời hạn. • Fourier : Phân tích thành phần một chiều và nghiên cứu và phân tích dạng sóng theo chuỗi Fourier ( theo tác dụng của nghiên cứu và phân tích Transient ). 3.2.3. 4.1. Phân tích Time domain ( Transient ) Điều kiện để triển khai nghiên cứu và phân tích Time domain ( Transient ) : • Trong mạch phải có một trong những nguồn độc lập biến hóa theo thời hạn sau ( nguồn này hoàn toàn có thể được tạo ra từ công cụ Stimulus Editor hoặc được lấy từ thư viện linh phụ kiện của Orcad Pspice ) : Lấy từ Kí hiệu Chú giải Stimulus Editor VSTIM ISTIM DIGSTIM1 DIGSTIM2 DIGSTIM4 DIGSTIM8 DIGSTIM16 DIGSTIM32 Nguồn áp Nguồn dòng Nguồn mô phỏng số Thư viện Orcad Pspice VSRC VEXP VPULSE VPWL VPWL_RE_FOREVER VPWL_F_RE_FOREVER VPWL_N_TIMES VPWL_F_N_TIMES VSFFM VSIN ISRC IEXP IPULSE IPWL IPWL_RE_FOREVER IPWL_F_RE_FOREVER IPWL_N_TIMES IPWL_F_N_TIMES ISFFM ISIN DIGCLOCK Nguồn áp Nguồn dòng Tín hiệu xung đồng hồ đeo tay Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 107 STIM1 STIM4 STIM8 STIM16 FILESTIM1 FILESTIM2 FILESTIM4 FILESTIM8 FILESTIM16 FILESTIM32 Nguồn mô phỏng số File mô phỏng số • Thiết lập điều kiện kèm theo đầu cho những phẩn tử thụ động. • Trong mạch phải có một nguồn điều khiển và tinh chỉnh theo thời hạn. Thiết lập mô phòng Time domain ( Transient ) : • Trong hộp thoại Simulation settings, chọn Time domain ( Transient ) trong phần Analysis type. • Chọn General settings trong phần Options. • Thiết lập những thông số kỹ thuật thiết yếu cho mô phỏng. • Bấm OK để lưu những thiết lập vừa thiết lập. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 108 3.2.3. 4.2. Phân tích Fourier Để thiết lập nghiên cứu và phân tích Fourier bạn phải triển khai nghiên cứu và phân tích Time domain ( Transient ). Thiết lập nghiên cứu và phân tích Fourier : • Trong hộp thoại Simulation settings, chọn Time domain ( Transient ) trong phần Analysis type. • Chọn General settings trong phần Options. • Chọn trong phần General settings. • Trong hộp thoại Transient Output file options, tick chọn Perform Fourier Analysis. • Thiết lập những thông số kỹ thuật thiết yếu cho mô phỏng. • Bấm OK để lưu những thiết lập vừa thiết lập. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 109 Lưu ý khi nghiên cứu và phân tích Fourier : • Phần chu kì lấy mẫu trong nghiên cứu và phân tích Fourier bằng bước nhảy được chỉ định trong nghiên cứu và phân tích Transient. ( Phần này được thiết lập bởi ô Print values in the output file ) • Ở trạng thái mặc định, nghiên cứu và phân tích Fourier sẽ hiển thị thành phần DC và từ sóng hài thứ nhất đến sóng hài thứ 9. Nhưng bạn cũng hoàn toàn có thể thiết lập hiển thị toàn bộ dạng sóng hài của nghiên cứu và phân tích Fourier bằng cách chọn hình tượng trong hành lang cửa số Probe của Pspice A / D khi triển khai mô phỏng. 3.2.4. Các dạng nghiên cứu và phân tích nâng cao gồm nhiều nghiên cứu và phân tích cùng lúc Các loại nghiên cứu và phân tích nâng cao hoặc nghiên cứu và phân tích nhiều thành phần một lúc – như nghiên cứu và phân tích Monte Carlo, parametric, temperature, sensitivity / worst-case, sẽ cho hiệu quả là hàng loạt những nghiên cứu và phân tích DC sweep, AC sweep, transient tùy thuộc vào loại nghiên cứu và phân tích cơ bản mà bạn chọn. 3.2.4. 1. Parametric và Temparature Trong dạng nghiên cứu và phân tích này, Pspice thống kê giám sát những tham số khác nhau của mạch tại những điều kiện kèm theo khác nhau về tham số hay nhiệt độ mà người sử dụng chỉ định. 3.2.4. 1.1. Phân tích Parametric ( tham số ) Phân tích Parametric là kiểu nghiên cứu và phân tích nhiều thành phần lặp đi lặp lại nhiều lần trong khi đổi khác biến tham số tổng ( global parametric ), biến mẫu ( Mã Sản Phẩm parametric ), giá trị thành phần hay nhiệt độ hoạt động giải trí của mạch. Bạn hoàn toàn có thể có được tác dụng tựa như bằng cách mô phỏng mạch nhiều lần, mỗi lần với những biến nghiên cứu và phân tích khác nhau. Điều kiện để thiết lập nghiên cứu và phân tích Parametric : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 110 • Thiết lập mạch theo những điều kiện kèm theo sau tùy theo biến nghiên cứu và phân tích được chọn : Loại biến nghiên cứu và phân tích Điều kiện Voltage source Temperature Current source Model parameter global parameter phải có nguồn điện áp một chiều ( ví dụ VDC ) Không cần điều kiện kèm theo Phải có nguồn dòng một chiều ( ví dụ IDC ) Các mẫu có trong PSpice A / D ( PSpice A / D Model ) tham số tổng được định nghĩa trong Pspice ( có file. PARA ) • Phải dùng một trong những nghiên cứu và phân tích sau : DC Sweep, AC Sweep, Transient Analysis. Thiết lập nghiên cứu và phân tích Parametric : • Trong hộp thoại Simulation settings, chọn Time domain ( Transient ) trong phần Analysis type. • Trong phần Options, lưu lại tick chọn Parametric Sweep. • Thiết lập những thông số kỹ thuật thiết yếu cho việc mô phỏng. • Bấm OK để lưu những thiết lập mô phỏng. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 111 3.2.4. 1.2. Phân tích nhiệt độ Phân tích nhiệt độ là nghiên cứu và phân tích mạch ở những điều kiện kèm theo nhiệt độ khác nhau, những nhiệt độ này hoàn toàn có thể là một khoảng chừng nhiệt độ hoặc một vài nhiệt độ được chỉ định trước. Nếu không thiết lập những giá trị nhiệt độ cho mô phỏng thì việc mô phỏng sẽ được triển khai ở nhiệt độ 27 °C. Thiết lập nghiên cứu và phân tích nhiệt độ : • Trong hộp thoại Simulation settings, chọn Time domain ( Transient ) trong phần Analysis type. • Chọn Temperature trong phần Options. • Thiết lập những thông số kỹ thuật thiết yếu để nghiên cứu và phân tích. • Bấm OK để lưu những thiết lập vừa setup. 3.2.4. 2. Monte Carlo và Sensitivity / worst-case Cả 2 dạng nghiên cứu và phân tích trên đều nghiên cứu và phân tích đầu ra của mạch dựa trên sự đổi khác của những linh phụ kiện ( được chọn làm tham số để đổi khác ) trong số lượng giới hạn được cho phép mà người sử dụng đặt ra. Nhưng Monte Carlo thì nghiên cứu và phân tích theo sự đổi khác ngẫu nhiên của linh phụ kiện, còn Sensitivity / worst-case thì nghiên cứu và phân tích theo sự biến hóa của linh phụ kiện theo từng giá trị, hoàn toàn có thể nghiên cứu và phân tích theo sự biến hóa của từng linh phụ kiện một hoặc nghiên cứu và phân tích tổng hợp tổng thể những giá trị biến hóa của linh phụ kiện cùng 1 lần. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 112 3.2.4. 2.1. Phân tích Monte Carlo Phân tích này sẽ cho biết cung ứng của mạch với những sai số trong số lượng giới hạn được cho phép của linh phụ kiện khi triển khai những nghiên cứu và phân tích nhiều thành phần, và hoàn toàn có thể triển khai với nhiều loại nghiên cứu và phân tích khác nhau ( AC, DC, Transient ). Trước khi triển khai nghiên cứu và phân tích bạn phải thiết lập những thông số kỹ thuật mẫu cho linh phụ kiện và những sai số của linh phụ kiện. Việc nghiên cứu và phân tích này sẽ tạo ra rất nhiều tham số làm cho file đầu ra rất lớn, nên rất khó cho việc add Trace cũng như tài liệu file đầu ra lớn sẽ làm cho việc nghiên cứu và phân tích bị chậm lại khá nhiều. Thiết lập nghiên cứu và phân tích Monte Carlo : • Trong hộp thoại Simulation settings chọn một loại nghiên cứu và phân tích nào đó trong phần Analysis type. • Trong phần Options, chọn Monte Carlo / Worst-case. • Chọn More settings. • Chọn list giá trị những tham số mẫu. • Chọn OK để lưu những thiết lập trên. Chức năng lưu tham số đã nghiên cứu và phân tích của Monte Carlo : ( history tư vấn ) • Chức năng này sẽ giúp bạn lưu những tham số đã nghiên cứu và phân tích bởi những chương trình nghiên cứu và phân tích Monte Carlo vào một file nào đó, sau này bạn hoàn toàn có thể lấy ra dùng lại khi thực thi những nghiên cứu và phân tích tiếp theo. • Chức năng này cũng được cho phép bạn triển khai so sánh hiệu quả của 2 nghiên cứu và phân tích Monte Carlo bằng cách biến hóa một hay nhiều giá trị tham số nào đó. Với loại nghiên cứu và phân tích này thì những thông số kỹ thuật ngẫu nhiên được giữ nguyên. • Để lưu những file nghiên cứu và phân tích này, bạn làm như sau : ¾ Sau khi chọn nghiên cứu và phân tích Monte Carlo / worst case trong phần Options, bạn bấm vào nút MC Load / Save. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 113 ¾ Trong hộp thoại Load / Save Monte Carlo Parameter file, tick chọn ô Save parameter values in filename. ¾ Sau đó đặt tên và chọn đường dẫn tới file để lưu hiệu quả. ¾ Bấm Ok để lưu những thiết lập của bạn. • Để sử dụng lại một hiệu quả đã có sẵn của nghiên cứu và phân tích trước, bạn làm như sau : ¾ Sau khi chọn nghiên cứu và phân tích Monte Carlo / worst case trong phần Options, bạn bấm vào nút MC Load / Save. ¾ Trong hộp thoại Load / Save Monte Carlo Parameter file, tick chọn ô Load parameter values in filename. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 114 ¾ Chọn đường dẫn tới file tác dụng cần dùng, file tác dụng này phải có đuôi là. mcp. ¾ Bấm OK để lưu những thiết lập của bạn. 3.2.4. 2.2. Phân tích Worst case Phân tích Worst case dùng để tìm những phân phối đầu ra của mạch dựa trên những điều kiện kèm theo số lượng giới hạn của những tham số của nó. Một số quan tâm khi thực thi nghiên cứu và phân tích này : • Đầu vào ( Input ) : Phải bảo vệ khá đầy đủ những thông số kỹ thuật sau : ¾ Dung sai của tham số. ¾ Thông số cho trường hợp xấu nhất ( worst case ). • Phân tích này không phải thực thi với một tập hợp nhiều thông số kỹ thuật mà chỉ triển khai với trường hợp toàn bộ những tham số của mạch bị đẩy đến số lượng giới hạn cao nhất. Thiết lập nghiên cứu và phân tích Worst case : • Trong hộp thoại Simulation settings chọn một loại nghiên cứu và phân tích nào đó trong phần Analysis type. • Trong phần Options, chọn Monte Carlo / Worst-case. • Tick chọn vào ô Worst-case / Sensityvity. • Thiết lập những thông số kỹ thuật cho mô phỏng. • Bấm OK để lưu những thông số kỹ thuật vừa thiết lập. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 115 3.2.5. Mô phỏng số Mô phỏng số là mô phỏng những cung ứng của linh phụ kiện số theo thời hạn. Việc này được Pspice thực thi theo nghiên cứu và phân tích Transient. Nếu thống kê giám sát điểm phân cực thì Pspice cũng xem linh phụ kiện số như những linh phụ kiện tựa như trong mạch. Các nguồn vào số được dùng trong mô phỏng số : Nếu muốn tạo nguồn vào số từ công cụ … Thì sử dụng thành phần … Cho những loại đầu vào số đơn cử sau … Dùng Stimulus Editor Dùng những linh phụ kiện trong Library DIGSTIMn DIGCLOCK STIM1 STIM4 STIM8 STIM16 FILESTIM1 FILESTIM2 FILESTIM4 FILESTIM8 FILESTIM16 FILESTIM32 nguồn tín hiệu hoặc bus tín hiệu đồng hồ đeo tay tín hiệu kích thích 1 bit tín hiệu kích thích 4 bit tín hiệu kích thích 8 bit tín hiệu kích thích 16 bit tín hiệu kích thích dạng file 1 bit ( 1 bit file based ) tín hiệu kích thích dạng file 2 bit ( 2 bit file based ) tín hiệu kích thích dạng file 4 bit ( 4 bit file based ) tín hiệu kích thích dạng file 8 bit ( 8 bit file based ) tín hiệu kích thích dạng file 16 bit ( 16 bit file based ) tín hiệu kích thích dạng file 32 bit ( 32 bit file based ) Thiết lập một mô phỏng số : • Trong hộp thoại Simulation settings, chọn tab Analysis, chọn Time domain ( transient ) trong hộp Analysis type. • Thiết lập thông số kỹ thuật thiết yếu cho mô phỏng. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 116 • Trong tab Options của hộp thoại Simulation settings chọn Gate-level simulation. • Bấm OK để lưu những thiết lập vừa thiết lập. 3.3. Ví dụ 3.3.1. Ví dụ mô phỏng một số ít mạch tựa như 3.3.1. 1. Mô phỏng một mạch theo nghiên cứu và phân tích DC 3.3.1. 1.1. DC Sweep Thực hiện quét DC với mạch KĐ, chọn thông số kỹ thuật quét là nguồn áp một chiều Vin với số lượng giới hạn quét từ – 10 đến 20 V, bước nhảy 1V. Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 117 V V R1 33 k R3 2.2 k R4 1 k R2 10 k V2 9V R5 1 k out 0 0 Q2 Q2N2222 in Vin 0 Thiết lập Simulation settings như sau : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 118 Dạng sóng có được sau khi mô phỏng như sau : 3.3.1. 1.2. DC Sweep / secondary sweep Thực hiện quét thứ cấp với mạch sau : V V R1 33 k R3 2.2 k R4 1 k R2 10 k V2 9V R5 1 k out 0 0 Q2 Q2N2222 in Vin 0 Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 119 Thiết lập Simulation settings như sau : Dạng sóng có được sau khi mô phỏng như sau : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 120 3.3.1. 1.3. Họ đặc tuyến và đường tải Mô phỏng trình diễn đặc tuyến của BJT Q2SC945 : Q1 Q2SC945V1 0V dc V2 0V dc 0 Chọn nguồn sơ cấp V1 : Start value : 0V End value : 1V Increment : 0.01 V Chọn nguồn thứ cấp V2 : Start value : 0V End value : 5V Increment : 0.01 V Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 121 Thiết lập Simulation settings như sau : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 122 Dạng sóng có được sau khi mô phỏng như sau : Từ menu Trace -> Add trace, nhập vào khung Trace Expression phương trình đường tải như sau : ( 5V – V_V2 ) / 50 với tải có giá trị 50 Ω Kết quả mô phỏng như sau : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 123 3.3.1. 2. Mô phỏng một mạch theo nghiên cứu và phân tích bias point ( điểm phân cực ) 3.3.1. 2.1. Phân tích Bias point Phân tích Bias point mạch sau : RBIAS 20 k RS2 1 k RS1 1 k Q1 Q2N2222 Q2 Q2N2222 Q3 Q2N2222 Q4 Q2N2222 C1 5 p out2out1 V1 V2 12V V3 – 12V 0 0 VEE VDD VEE VDD R1 1 k R2 1 k 0 Thiết lập Simulation settings như sau : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 124 Kết quả có được sau khi mô phỏng như sau : 3.3.1. 3. Mô phỏng một mạch theo nghiên cứu và phân tích AC / Noise 3.3.1. 3.1. Phân tích AC Sweep Thực hiện nghiên cứu và phân tích AC Sweep đồi với mạch sau : C1 0.1 u C3 1 n V1 AC = 1V TRAN = DC = 0V R1 6 k R3 3 k R4 1 k R2 2 k V2 10V R5 1 k 0 0 Q2 Q2N2222 C4 0.1 u out V Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 125 Thiết lập Simulation settings như sau : • Trong hộp thoai Simulation setting chọn AC sweep / Noise trong khung Analysic type. • Chọn Logarithmic trong AC Sweep type sau đó nhập giải tần số cần quét vào, chú ý quan tâm là tần số mở màn phải > = 1 HZ. • Nên chọn biên độ tín hiệu vào là 1V nếu chọn thang đo logarit. Chọn : • Start frequency : 1HZ • End frequency : 100 kHZ • Points / decade : 300 Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 126 Dạng sóng có được sau khi mô phỏng như sau : 3.3.1. 3.2. Phân tích nhiễu AC / Noise Thực hiện nghiên cứu và phân tích nhiễu cho mạch sau : C1 0.1 u C3 1 n V1 AC = 1V TRAN = DC = 0V R1 6 k R3 3 k R4 1 k R2 2 k V2 10V R5 1 k 0 0 Q2 Q2N2222 C4 0.1 u out V Thiết lập Simulation settings cho nghiên cứu và phân tích nhiễu : • Trong hộp thoại Simulation setting chọn AC sweep / Noise trong khung Sweep type. • Chọn Enable trong khung Noise analysis, những thông số kỹ thuật của Noise analysis : ¾ Output Voltage : Đầu ra cần xác lập nhiễu, có dạng V ( node, [ node ] ). ¾ I / V Sources : Tên của nguồn dòng hoặc nguồn áp đầu vào cần xác lập nhiễu. ¾ Interval : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 127 Dạng sóng có được sau khi mô phỏng như sau : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 128 Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 129 3.3.1. 4. Mô phỏng một mạch theo nghiên cứu và phân tích trong miền thời hạn Thực hiện nghiên cứu và phân tích trong miền thời hạn ( Time domain – Transient ) đồi với mạch sau : Thiết lập Simulation settings như sau : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 130 Dạng sóng có được sau khi mô phỏng như sau : 3.3.1. 5. Phân tích Monte Carlo và Sensitivity / worst case ( nghiên cứu và phân tích độ nhạy ) 3.3.1. 5.1. Phân tích Monte Carlo Thực hiện mô phỏng theo nghiên cứu và phân tích Monte Carlo mạch sau : Q2 Q2N2222 Q1 Q2N2222 RS1 1 k RS2 1 k RBIAS 20 k Q4 Q2N2222 Q3 Q2N2222 C1 5 p out2out1 V1 V3 – 12V V2 12V 0 0 0 VEE VDD VEE VDD RC1 CRES 1 k RC2 CRES 1 k Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 131 Bạn hoàn toàn có thể thực thi nghiên cứu và phân tích dựa trên sự biến hóa giá trị điện trở RC1 và RC2 bằng cách thiết lập giá trị cho những điện trở này là những bội số gồm 5 % sai số của linh phụ kiện trên tham số của R. Đầu tiên bạn thực thi một nghiên cứu và phân tích DC Sweep với những giá trị là bội số của RC1 và RC2. Sau đó màn biểu diễn một tập hợp những giá trị RC1, RC2 biến hóa độc lập trong khoảng chừng sai số là 5 %. Thiết lập giá trị như sau : • Thay RC1 và RC2 với thành phần RBREAK từ thư viện BREAKOUT.OLB, thiết lập giá trị cho điện trở ( VALUE = 10 k ) và thiết lập quy chiếu cho nó trở tới tên của biến RC1 và RC2. • Chọn một thành phần RBREAK và chọn Pspice Model từ menu Edit, hành lang cửa số Model Editor hiện ra. • Tạo ra một CRES bằng cách thay thế sửa chữa đoạn mã sau. MODEL CRES RES ( R = 1 DEV = 5 % TC1 = 0.02 + TC2 = 0.0045 ) vào chỗ có đoạn mã. model Rbreak RES R = 1. Trong đó TC1 là thông số nhiệt độ tuyến tính, TC2 là thông số nhiệt độ phi tuyến. • Từ menu File của Model Editor, chọn Save. Trình editor này sẽ tự động hóa liên kết CRES vào thành phần RBREAK bằng cách update những đặc thù bổ trợ cho linh phụ kiện. • Kích đúp chuột vào thành phần RBREAK để hiển thị spreadsheet của linh phụ kiện. • Trong hộp có tên IMPLEMENTATION đổi lại thành CRES, rồi kích Apply. • Đóng spreadsheet lại. Thiết lập simulation settings cho nghiên cứu và phân tích Monte Carlo như sau : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 132 Dạng sóng mô phỏng như sau : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 133 Xuất ra ở dạng file như sau : 3.3.1. 5.2. Phân tích Sensitivity / worst case Thực hiện mô phỏng mạch sau : C1 1 u V1 AC = 1V TRAN = DC = 0V Rb1 10 k Rc 1 k Rb2 720 V2 10V RL 1 k 0 0 Q2 Q2N2222 Cout 1 u out Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 134 Thiết lập simulation settings : Kết quả như sau : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 135 3.3.1. 6. Phân tích Parametric và nhiệt độ 3.3.1. 6.1. Phân tích Parametric Thực hiện nghiên cứu và phân tích mạch sau : Q1 Q2SC4444 V1 12V dcR1 560 R2 100 k R3 56 k C1 100 uF C2 100 uF Out V2 FREQ = 1 khz VAMPL = 0.5 V VOFF = 0V R4 50 R5 150C3 220 u 0 Thiết lập simulation settings như sau : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 136 Dạng sóng ngõ ra như sau : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 137 3.3.1. 6.2. Phân tích nhiệt độ Cũng với mạch trên bạn triển khai nghiên cứu và phân tích nhiệt độ. Thiết lập simulation settings như sau : Ta mô phỏng ở 25 °C hiệu quả V ( out ) như sau : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 138 Ta thực thi mô phỏng ở 150 °C tác dụng như sau : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 139 3.3.2. Mô phỏng một mạch số Thực hiện mô phỏng một mạch giải thuật 3 sang 8 như sau : Thiết lập simulation settings như sau : Hướng dẫn sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử Orcad 10.5 Orcad Pspice Nhóm 1 – Lớp 04 ĐT1 Page 140 Kết quả như sau : 1. Dư Nguyễn Hoàng Anh 2. Lê Hồng Hải 3. Ngô Vy Hậu 4. Nguyễn Thị Quỳnh Trang 5. Trần Nguyễn Cẩm Tú 6. Búp Phá Vông Vilayphon 7. Nguyễn Hoàng Vũ 8. Trần Anh Phương OrCAD Capture : Lê Hồng Hải Ngô Vy Hậu OrCAD Layout : Nguyễn Thị Quỳnh Trang Trần Nguyễn Cẩm Tú Trần Anh Phương OrCAD Pspice : Dư Nguyễn Hoàng Anh BúpPháVông Vilayphon Nguyễn Hoàng Vũ Biên tập Word : Dư Nguyễn Hoàng Anh Trình bày Slide : Trần Nguyễn Cẩm Tú Thiết kế bìa : Nguyễn Hoàng Vũ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG KHOA ĐIỆN TỬ-VIỄN THÔNG Thực hiện : Nhóm 1 – 04 ĐT1 TP. Đà Nẵng, tháng 11 năm 2007
