1、一當今流行的電路仿真軟件及其特性電路仿真屬于電子設計自動化（EDA的組成部分。一般把電路仿真分為三 個層次：物理級、電路級和系統級。教學中重點運用的為電路級仿真。電路級仿真分析由元器件構成的電路性能，包括數字電路的邏輯仿真和模擬電路的交直流分析、瞬態分析等。電路級仿真必須有元器件模型庫的支持，仿真 信號和波形輸出代替了實際電路調試中的信號源和示波器。電路仿真主要是檢驗設計方案在功能方面的正確性。電路仿真技術使設計人員在實際電子系統產生之 前，就有可能全面地了解電路的各種特性。目前比較流行的電路仿真軟件大體上 說有：ORCA、Protel、Multisim、TINA、ICAP/4、Circuit

2、maker、Micro-CAP 和Edis on等一系列仿真軟件。文檔收集自網絡，僅用于個人學習電路仿真軟件的基本特點：仿真項目的數量和性能：仿真項目的多少是電路仿真軟件的主要指標。各種電路仿真軟件都有的基本 功能是：靜態工作點分析、瞬態分析、直流掃描和交流小信號分析等4項；可能有的分析是：傅里葉分析、參數分析、溫度分析、蒙特卡羅分析、噪聲分析、傳 輸函數、直流和交流靈敏度分析、失真度分析、極點和零點分析等。仿真軟件如 SIMextrix 只有 6 項仿真功能，而 Tina6.0 有 20 項，Protel、ORCAJD P-CAD等 軟件的仿真功能在10項左右。專業化的電路仿真軟件有更多的仿

3、真功能。對電 子設計和教學的各種需求考慮的比較周到。例如TINA的符號分析、Pspice和ICAP/4的元件參數變量和最優化分析、Multisim的網絡分析、CircuitMaker的 錯誤設置等都是比較有特色的功能。文檔收集自網絡，僅用于個人學習Pspice語言擅長于分析模擬電路，對數字電路的處理不是很有效。對于純 數字電路的分析和仿真，最好采用基于VHDL等硬件描述語言的仿真軟件，例如, Altera公司的可編程邏輯器件開發軟件 MAX+plusll等。文檔收集自網絡，僅用于個人學習仿真元器件的數量和精度:元件庫中仿真元件的數量和精度決定了仿真的適用性和精確 度。電路仿真軟件的元件庫有數千

4、個到 1-2萬個不等的仿真元件，但軟件內含 的元件模型總是落后于實際元器件的生產與應用。因此，除了軟件本身的器件庫之外，器件制造商的網站是元器件模型的重要來源。 大量的網絡信息也能提供有 用的仿真模型。設計者如果對仿真元件模型有比較深入的研究，可根據最新器件 的外部特性參數自定義元件模型，構建自己的元件庫。對于教學工作者來說，軟 件內的元件模型庫，基本上可以滿足常規教學需要，主要問題在于國產元器件與 國外元器件的替代，并建立教學中常用的國產元器件庫。文檔收集自網絡，僅用于個人學習電路仿真軟件的元件分類方式有兩種：按元器件類型如電源、 二極管、74系列等分成若干個大類；或按元器件制造商分類，大多

5、數仿真軟件 有電路圖形符號的預覽，便于選取使用。 文檔收集自網絡，僅用于個人學習各電路仿真軟件對元件的PSPICE模型都作了簡化。女口 PSPICE 的電阻模型有一階、二階和指數等3個溫度系數。多數軟件只定義了前兩個溫度 系數，只有TINA定義了電阻的3個溫度系數，而Protel的電阻沒有定義溫度系 數；又比如雙極型晶體管有40個PSPICE模型參數，Multisim 規定了全部的參 數、TINA也有32個，Protel只有22個。對仿真精度要求比較高的設計要采用 高精度的元件模型，或根據實際元件修正參數模型。文檔收集自網絡，僅用于個人學習數據顯示和處理能力：運行仿真后會得到大量的數據。仿真數

6、據的顯示方式有列表和 圖線兩種。如計算靜態工作點后，Protel將節點電壓、支路電流、元件消耗能 量和電源端等效電阻等數據以列表顯示；Pspice和Micro-CAP可將電壓、電流和功率標識在電路圖中。瞬態分析、直流掃描、交流小信號分析一般以圖示顯示 結果。圖線可以被打印或保存為特定格式的文件；部分軟件可將波形保存為通用的PEL（以時間-電學量數對組表示的）格式文件，或導出到Excel中。也可以復制圖線，把它粘貼到 Windows的 “畫圖”中，處理后保存為圖片文件；或直接 把圖線粘貼到 Word PowerPoint、Autherware等軟件的文檔中。文檔收集自網絡，僅 用于個人學習各電路

7、仿真軟件對波形圖線的處理能力不同。但一般都有如下 數據處理功能：1. 波形測量：顯示為不同類型的坐標刻度（線性、對數、幅度、分貝等） ， 測出圖線的有效值、方均根值、峰峰值、平均值、最大值、最小值、周期等。文檔收集自網絡，僅用于個人學習2. 圖線計算：對圖線進行加、減、乘、除、微分、積分等運算，或將圖線變 量作為數學函數的自變量，得到新的數學變量。文檔收集自網絡，僅用于個人學習3修飾圖線：使圖線更美觀、更容易被理解。可更改圖線的粗細、顏色、式 樣和標記；添加測量數據點標志和數據標簽；改變圖線的背景色、坐標的式樣和 顏色等。有些軟件允許在圖線畫面中輸入說明性的文字，甚至可以是中文文本。文檔收集自

8、網絡，僅用于個人學習虛擬儀器和教育功能：形象化的虛擬儀器是電路仿真軟件的一個特色。最典型的例子是Multisim， 該軟件的虛擬儀器無論界面的外觀還是內在的功能，都達到了同類軟件的最高水平。其它設置有虛擬儀器的軟件還有 TINA、Edison等。文檔收集自網絡，僅用于個人學習虛擬儀器可以幫助學習者了解電子儀器的作用，深入理解電子測量的方法和 技術要領。掌握電子儀器的各種操作方法，特別是各種控制按鈕、旋鈕的功能。 Multisim和TINA虛擬儀器的功能實際上超過了 PSPICE本身，比較典型的是網 絡分析儀和邏輯分析儀。網絡分析儀是分析射頻組件和射頻網絡參數的專用儀 器；而Multisim的邏

9、輯分析儀具有真正的數字電路分析功能，符合實際數字系 統分析的技術要求。部分軟件還有虛擬的機電元件，如燈泡、按鈕、繼電器、接 觸器等電氣元件，調用這些元件可構建機電控制電路。 軟件元件庫中的數學和模 擬控制器件可用于自動控制原理分析。文檔收集自網絡，僅用于個人學習為適應教育單位對電路原理教學的需求，有的軟件設置了教育功能。 主要是允許使用者對元器件設置一些隱蔽的錯誤。如Multisim 和TINA可對組件設置開路、短路和漏電阻三項參數；而Altium公司的CircuitMaker可以對組件 和電路做更多的教學設置，并且可以加上密碼，直接作為實訓課的考試工具。文檔收集自網絡，僅用于個人學習主要仿真

10、軟件的比較ELECTRONICS WORKBENCH E以下簡稱 EWB：EW軟件是加拿大交互圖像技術有限公司（INTERACTIVE IMAGETECHNOLOGIEtd ）在九十年代初推出的EDA軟件，但在國內開始使用卻是近幾 年的事，現在普遍使用的是在 WIN95環境下工作的EWB5.0（在國內曾見過6.0 的演示版，注：EWB5.0也可以在 WINDOWS3環境下使用，但需安裝 WING3工 具），相對其它EDA軟件而言，它是個較小巧的軟件，只有 16M功能也比較單 一,就是進行模擬電路和數字電路的混合仿真，但你絕對不可小看它，它的仿真功能十分強大，可以幾乎100%的仿真出真實電路的結

11、果，而且它在桌面上提供 了萬用表、示波器、信號發生器、掃頻儀、邏輯分析儀、數字信號發生器、邏輯 轉換器等工具，它的器件庫中則包含了許多大公司的晶體管元器件、集成電路和數字門電路芯片，器件庫中沒有的元器件，還可以由外部模塊導入，在眾多的電 路仿真軟件中，EW克最容易上手的，它的工作界面非常直觀，原理圖和各種工 具都在同一個窗口內，未接觸過它的人稍加學習就可以很熟練地使用該軟件，對于電子設計工作者來說，它是個極好的EDAX具，許多電路你無需動用烙鐵就可 得知它的結果，而且若想更換元器件或改變元器件參數，只需點點鼠標即可，它也可以作為電學知識的輔助教學軟件使用， 利用它可以直接從屏幕上看到各種電 路

12、的輸出波形。EWB勺兼容性也較好，其文件格式可以導出成能被 ORCA或PROTEL 讀取的格式，該軟件只有英文版，在中文版的WINDOWS下它的一些圖標會偏移 兩個位置（在WINDOWS下正常），但不影響它的使用。文檔收集自網絡，僅用于個人學 習2.PROTELPROTE是澳大利亞的PORTE公司在80年代末推出的EDA軟件，在電子行 業的CAD軟件中，它當之無愧地排在眾多EDA軟件的前面，是電子設計者的首選 軟件，它較早就在國內開始使用，在國內的普及率也最高，有些學校的電子專業 還專門開設了課程來學習它，幾乎所有的電子公司都要用到它，許多大公司在招聘電子設計人才時在其條件欄上常會寫著要求會使

13、用PROTEL早期的PROTE主要作為印制板自動布線工具使用， 運行在DO酥境，對硬件的要求很低，在無硬 盤286機的1M內存下就能運行，但它的功能也較少，只有電原理圖繪制與印制 板設計功能，其印制板自動布線的布通率也低，而現今的PROTEE發展到PROTEL99SE是個龐大的EDA軟件，完全安裝有 200多兆，它工作在 WINDOWS9X 環境下，是個完整的板級全方位電子設計系統， 它包含了電原理圖繪制、模擬電 路與數字電路混合信號仿真、多層印制電路板設計（包含印制電路板自動布線）、 可編程邏輯器件設計、圖表生成、電子表格生成、支持宏操作等功能，并具有 Clie nt/Server（客戶/服

14、務器）體系結構，同時還兼容一些其它設計軟件的文件格式，如ORCAJDPSPICE EXCEL等，其多層印制線路板的自動布線可實現高 密度PCB的100%布通率。文檔收集自網絡，僅用于個人學習3. PSPICE:PSPICE是較早出現的EDA軟件之一，1985年就由MICROSIg司推出，在電 路仿真方面，它的功能可以說是最為強大，在國內被普遍使用，現在使用較多的 是PSPICE6.2,工作于 WINDOWS境，占用硬盤空間20多兆，整個軟件由原理 圖編輯、電路仿真、激勵編輯、元器件庫編輯、波形圖等幾個部分組成，使用時 是一個整體，但各個部分各有各的窗口。 PSPICE®展至今，已被并

15、入ORCAJD成 為ORCADPSPICE但PSPICE仍然單獨銷售和使用，新推出的版本為PSPICE9.1, 工作于 WINDOWS9598/NT平臺上，要求是奔騰以上 CPU 32M內存、50M以上 剩余硬盤空間、800X600以上顯示分辨率，是功能強大的模擬電路和數字電路混 合仿真EDA軟件，它可以進行各種各樣的電路仿真、激勵建立、溫度與噪聲分析、 模擬控制、波形輸出、數據輸出、并在同一個窗口內同時顯示模擬與數字的仿真 結果，無論對哪種器件哪些電路進行仿真，包括IGBT、脈寬調制電路、模/數轉換、數/模轉換等，都可以得到精確的仿真結果，對于庫中沒有的元器件模塊， 還可以自已編輯。 文檔收

16、集自網絡，僅用于個人學習以下圖表2-1為目前10個具有代表性的電路仿真軟件主參數的統計。表中 安裝容量是指軟件安裝后在硬盤中所占的空間，Protel的安裝包括了 PCB設計組件；電源種類的多少和軟件對電源的分類有關，如有的軟件將同一電源分別放 在多個目錄下，有的軟件將5種瞬態分析源放在一個圖標中；Pspice的正式版 的仿真元件數為1.6萬。文檔收集自網絡，僅用于個人學習軟件名稱、版本安 裝容量（M電 源種類 數仿 真元件 數虛擬設 備數模 扌以分 析種 類吳數字仿 直/、咬混 合仿 直/、g圖 線處 理能力:樣 例文 件數B2 SPICE A/D V4L66671 5萬無7有r 有1良弓6CircuitMaker12290 6萬20有r 有t優專823631.4萬無1有r 有t優IVEX Spice1340.3萬無8有寸無£良6 1MicroCap V711341.5萬無8有W有”優50 1Multisim 2001183281.6萬118有W有r優號3Protel 99 SE259246萬0'無；0匕 有r優9 3PspiceV9.1Stude nt41400 28無；0有W有r良0 1SIMextrix13140.5萬無6有W有r優$ 9Ti na6.083182