نرم افزار پی اس پایس (PSpice) یکی از نرم افزار های بسیار کاربردی رشته ی برق و الکترونیک می باشد ، که به وسیله ی این نرم افزار می توان بسیاری از مدارهای آنالوگ ساده و پیچیده را شبیه سازی نمود و رفتار این مدار ها را مشاهده نمود.
سال‌هاست رایانه برای تحلیل و شبیه‌سازی مدارهای الکترونیکی به کمک مهندسین برق و الکترونیک آمده است. ابتدا شرکت MicroSim نرم‌افزار PSpice را طراحی و توسعه داد، این شرکت توسط شرکت OrCAD خریداری شد و نهایتا این شرکت نیز با شرکت Cadence ادغام و اکنون توسط این شرکت پشتیبانی می‌شود.
Spice یک شبیه‌ساز مدارهای الکترونیکی آنالوگ و مد ترکیبی می‌باشد که جهت بازبینی طراحی مدارهای الکترونیکی و پیش‌بینی رفتار آن‌ها طراحی شده است. به همین دلیل این نرم‌افزار در طراحی و تحلیل مدارات مجتمع بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.

Spice می‌تواند چندین نوع تحلیل را انجام دهد:
– تحلیل DC غیرخطی
– تحلیل AC خطی
– آنالیز فوریه
– تحلیل پاسخ گذرا
– تحلیل نویز
– تحلیل پارامتری
– مشاهده شکل موج ولتاژ و جریان در گره ها و شاخه های مختلف
– و …

 

فهرست مطالب:

فصل اول: ايجاد طرحواره در محيط Schematic

مراحل ترسيم يك مدار در محيط شماتيک

محيط كار Schematic‌

کارکرد ماوس

كليک چپ

كليک راست

حركت ماوس

كليدهاى ميانبر

ترسـيـم مدارات

قرار دادن عناصر

پس از فراخوانى هر قطعه

حذف قطعه

تعيين جهت قراردادى

چرخش قطعه

قرينه كردن قطعه

اگر کاربر نام قطعه مورد نظر را بداند

اگر كاربر نام قطعه را در كتابخانه نداند

كتابخانه

منوى كتابخانه

سیم بندی عناصر

حذف نشانگر مداد

اتصال دو سيم به يكديگر

تشخيص اتصال قطعات به هم

پاک كردن خطوط

و...

فصل دوم: ورودی ها و منابع

منبع DC

منبع AC

منبع سينوسى

تعريف منبع سينوسى

منبع VSRC

VSRC به عنوان منبع DC

VSRC به عنوان منبع AC

منبع VSRC به عنوان منبع در تحليل گذرا با شكلهاى سينوسى، پالسى يا مثلثى

شكل موج پالسىIPULSE,VPULSE

ايجاد يك موج پالسى در Pspice

شكل موج خطى IPWL,VPWL

منبع نمايىIEXP و VEXP

منابع مدولاسيون فركانسISFFM,VSFFM

مولدهاى ديجيتال

مولد پالس STM1

روش زماندهى مطلق

روش زماندهى نسبی

روش حلقه تکرار

و...

فصل سوم: تحليل DC و حساسيت

تحليل DC

مراحل تحليل DC

مشاهده نتايج تحليل DC

مدارات DC با منابع وابسته

منبع ولتاژ وابسته به ولتاژ

منبع ولتاژ وابسته به جريان

منبع جريان وابسته به جريان

منبع جريان وابسته به ولتاژ

چگونگى انجام تحليل حساسيت

چگونگى انجام تحليل تابع تبديل

مدار مقاومتى ساده

شبيه سازى

تقويت كننده ترانزيستورى تک طبقه

تقويت كننده چند طبقه

و...

فصل چهارم: تحلیل گذرا

چگونگي انجام تحليل گذرا

منوى تحليل گذرا

چگونگي عملكرد Probe

پنجره Probe start

قسمتهاي پنجره تنظيمات Probe

پنجره Data collection

پنجره Check point

تعيين گين تقويت كننده ترانزيستورى

ترسيم شكل در محيط Probe

ترسيم شكل موج

محاسبه گين تقويت كننده يك طبقه CE

اندازه گيرى در محيط Probe

استفاده از توابع هدف

مجموعه دستورات توابع هدف

تحليل گذرا و استفاده از بلوكهاى ABM

تنظيم مقادير Vpulse براى توليد تابع پله

تنظيم مقادير منبع VSIN

استفاده از Op Amp در تقويت كننده

بدست آوردن مقدار گين با استفاده از توابع هدف

تقويت كننده ابزار دقيق

تقويت كننده تفاضلى تك طبقه

تقويت كننده تفاضلى ابزار دقيق

تحليل فوريه

و...

فصل پنجم: تحلیل فرکانسی

مراحل انجام AC Sweep

منوى تحليل جاروب AC

مراحل انجام AC Sweep

مدارى براى تعيين پهناى باند تقويت كننده وارونگر

فراخوانى VSRC

چگونگى عمـلكــرد تحليــل AC Sweep در تعيين پهناى باند تقويت كننده

ترسيم تغييرات db گين ولتاژ

تعيين فركانس قطع تقويت كننده

محاسبه فركانس قطع از روى نمودار

مراحل تحليل حالت دائمى سينوسى

تعريف منبع ورودى VAC

تنظيمVprint1 براى اندازه گيرى دامنه و فاز ولتاژ خروجى

فيلتر بالا گذر درجه 1 و درجه 2

فيلتر بالا گذر مرتبه اول

تعيين شيب خط فيلتر

فيلتر بالا گذرمرتبه دوم

استفاده از Probe در تحليل حالت دائمى سينوسي

مراحل انجام شبيه سازى

تعريف ضريب كوپلاژ

مشخص كردن مقدار اندوكتانس متقابل سلف

و...

فصل ششم: تحلیل جاروب DC

چگونگى تحليل جاروب DC

اگر در مدار دو متغير وجود داشته باشد

منحنى مشخصه ديود

پنجره تنظيمات محور X

پنجره تنظيمات محور Y

رسم جريان ديود بر حسب ولتاژ آند - كاتد

ترسيم منحنى مشخصه ديود در دماهاى متفاوت

تعيين محدوده تغييرات منبع DC ورودى

منحنى مشخصه ترانزيستور BJT

مراحل جاروب تو در تو

ترسيم جريان كلكتور ترانزيستور بر حسب تغييرات ولتاژ كلكتور - اميتر

منحنى مشخصه JFET

و...

فصل هفتم: تحلیل پارامتریک

پنجره تنظيمات تحليل پارامتريك

تحليل پارامتريک و تحليل گذرا

تأثير مقاومت كلكتور

تعريف مقاومت متغير كلكتور

پنجره تعريف Param

تعريف منبع پالس

انتخاب تحليل

تأثير مقاومت بيس

تحليل پارامتريك و جاروب DC (قضيه انتقال توان حداكثر)

تعيين مقدار گين منبع وابسته

تعريف مقاومت متغير بار

مشخص نمودن توان خروجى

مشخص نمودن توان خروجى به صورت حاصلضرب جريان و ولتاژ بار

تحليل پارامتريك و جاروب AC (تعيين پهناى باند تقويت كننده عملياتى)

ترسيم گين ولتاژ به صورت DB

تحليل پارامتريك و بلوكهاى ABM

و...

فصل هشتم: مدارات دیجیتال

ديكودر سه به هشت

تغيير نام گيت AND

چگونگي تعريف ورودى

تحليل گذرا (Transient)

تبديل چهار مالتى پلكسر 8 ورودى به يك مالتي پلكسر 32 ورودى

تعريف مشخصـات باس

طرحواره رمز كننده صفحه كليد

مشخصات كليد بسته شونده

مشخصات كليد باز شونده

جمع كننده هشت بيتى

مراحل جمع باينرى

مراحل تفريق باينرى

شمارنده BCD همزمان

زمان سنج 555

و...

فصل نهم: مدل سازی عناصر آنالوگ و نیمه هادی

دستور Model.

مشخصات دستور Model.

LOT و DEV

انواع مدلهاى Pspice

انواع توزيع

پارامترهاى دما

پارامترهاى مدل براى دماى قطعه

قطعات پايه آنالوگ و كتابخانه Breakout.Slb

گاليم آرسنيک FET

ساختار كلى معرفى گاليم آرسنيکFET در Pspice

پارامترهاى مدل سازى گاليم آرسنيك FET

تنظيم متغير Area

خازن

ساختار كلى معرفى خازن در Pspice

پارامترهاى مدل سازى خازن

تعيين مقدار خازن و ولتاژ شارژ شده اوليه

دیود

ساختار كلى معرفى ديود در Pspice

انواع ديود در كتابخانه breakout.Slb

پارامترهاى مدل سازى ديود

FET پيوندى

ساختار كلى معرفى FET در Pspice

پارامترهاى مدل سازى FET پيوندى

سلف تزويج

و...

فصل دهم: تحليل مونت كارلو و بدترين حالت حساسيت

گزارشات تحليل مونت كارلو و بدترين حالت

گزارش هاى مقادير پارامتر مدل

‌پنجره مشخصات تحليل مونت كارلو و بدترين حالت

گزارش هاى شكل موج

توابع تطبيق

ملاحظات دمايى در تحليل هاى آمارى

تحليل بدترين حالت

ورودی ها

خروجی

بخش هاى تحليل بدترين حالت

چگونگى اجراى تحليل بدترين حالت

چگونگى اجراى تحليل مونت كارلو

تقسيم گر پتانسيلى

تحليل بدترين حالت با مقاومت هاى داراى توزيع يكنواخت

تعيين حداكثر انحراف

انتخاب گزينه Output File از منوى View

تعيين حداقل ميزان انحراف

تحليل بدترين حالت با مقاومت هاي داراي توزيع گوسي

تحليل مونت كارلو با مقاومت هاى داراى توزيع يكنواخت

تنظيم پنجره تحليل مونت كارلو

تحليل مونت كارلو با مقاومت هاى داراى توزيع گوسى

تقويت كننده عملياتي 741 با خازن هاى داخلي داراى تولرانس

فراخوانىمحيط Histogram

فيلتر ميانگذر چبى چف با خازن و مقاومت داراى تولرانس

و...

فصل یازدهم: همگرايى و خطاهاى ناشى از پله هاى زمانى بسيار كوچک

بررسى شروط همگرايى

آيا پاسخى براى معادلات وجود دارد؟

آيا معادلات پيوسته هستند؟

آيا مشتقات صحيح هستند؟

آيا تخمين اوليه به اندازه كافى نزديك به پاسخ نهايى است؟

نقطه باياس و جاروب DC

پله هاى منابع تغذيه

ملاحظات مربوط به نيمه هادى ها

سوئيچ ها

محدوديت هايى كه منجر به ايجاد خطا نمى شوند

محدوديت هاى رنج مقادير

محدوديت هاى منابع

حذف نقطه باياس

رنج ديناميكى TIME

و...

ضمیمه: نصب نرم افزار PSpice 9.2

به همراه مدارهای شبیه سازی شده در هر بخش.