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PSpice A/D Datenblatt

PSpice autoconvergence
Auswahl fĂĽr Auto Convergence

Auto Convergence

Bei Schaltungen mit hohen Schaltfrequenzen, schnellen Anstiegszeiten, großen unterschiedlichen Zeitkonstanten in einer Schaltung oder bei mathematisch beschriebenen Schaltungen kann es zu Konvergenzproblemen eines Spice–Simulators kommen, wodurch die Simulation abbrechen kann. PSpice verfügt über verschiedene interne Simulationsverfahren und kann die internen Simulationsparameter so anpassen, dass solche Abbrüche durch interne Verfahrenswechsel vermieden und richtige Ergebnisse berechnet und angezeigt werden.

PSpice Mixed Mode
Simulation eines A/D Wandlers

Mixed Mode Simulator

Digitale und analoge Schaltungsteile können in einer PSpice–Simulation beliebig gemischt werden. Das Timing und Propagation Delay (min, max, typical, worst case) können für digitale Schaltungselemente angegeben werden. PSpice kann das Verhalten von A/D–Wandlern nachempfinden, und abstrakte Steuerlogik kann in analoge Schaltungen integriert werden. Hierzu können verschiedene Quellen als Stimuli gewählt werden. Das Time–to–Clock–Out (TCO) Verhalten kann im Modell hinterlegt werden.


Bode–Diagramm eines Frequenzganges
Bode–Diagramm eines Frequenzganges

AC Sweep

Frequenzabhängig kann eine komplexe Ortskurve mit Real– und Imaginärteil dargestellt werden. Bode–Diagramme zeigen den Amplituden– und Phasengang einer Schaltung, und es kann der Phasenrand ermittelt werden, bevor ein System kippt. Verschiedenste Arten von Rauschen aller Bauteile (thermisch, unkorreliert, Funkelrauschen, Flickerrauschen und Shot–Noise) kann mit der Funktion AC Sweep ermittelt werden. Video


Verhaltensmodell eines Regelkreises
Verhaltensmodell eines Regelkreises

ABM Modelle

Analog Behaviour Modelling ist geeignet um abstrakte elektrische Systeme wie z.B. Motoren, Leistungselektronik, Operationsverstärker, Drehmomente von mechanischen Systemen, sowie andere Analogie–Systeme ebenso zu beschreiben wie die Winkelgeschwindigkeit eines elektrisch gesteuerten Motors in Abhängigkeit von der Reibung. Mit Laplace–Blöcken (z.B. PID–Regler) lassen sich komplexe Regelsysteme aufbauen und damit die Stabilitätskriterien des Regelkreises beurteilen.


Hysteresekurve eines Ferritkerns
Hysteresekurve eines Ferritkerns

Magnetic Part Designer

Mit dem Magnetic Part Designer lassen sich magnetische Komponenten in einem Simulationsmodell beschreiben. Hierbei werden die Werte (z.B. Anzahl der Windungen, Hersteller des Ferritmaterials, Drahtdurchmesser, maximale Ströme etc.) über einen Wizard eingegeben. Durch die PSpice–Simulation können einfach geeignete Varianten gewählt werden. Anschließend können aus der Bibliothek verschiedene Kerne (EI, UI) in einer Analyse gegenübergestellt werden. Nur mit wenigen Schritten erhalten Sie so ein Transformator–Modell mit Sättigungsverhalten.


Ein– und Ausgangskurve eines Schaltnetzteils
Ein– und Ausgangskurve eines Schaltnetzteils

Leistungselektronik

In der Leistungselektronik wird ungeregelte elektrische Energie in die vom jeweiligen Verbraucher oder Aktuator benötigte Energieform mit genau definierten Strömen, Spannungen und Frequenzen umgesetzt. Simuliert wird das Verhalten des P/N–Übergangs oder der MOSFET– Technologie. Somit lassen sich auch DC–DC Wandler, IGBTs, Thyristoren und Schaltnetzteile (SMPS) vom Verhalten vorhersagen und entsprechend für die Schaltung dimensionieren und optimieren.


PSpice Frequency Response Analysis
Frequency Response Analysis

Frequency Response Analysis (FRA)

Eine Frequency Response Analysis wird hauptsächlich dazu verwendet einen Phasengang einer nicht-linearen Schaltung zu erhalten, bei der Spannungen geschaltet werden und sich gleichzeitig die Arbeitspunkte ändern. Bei dieser Analyse werden transiente Signale in die zu untersuchende Stromschleife injektiert und die Frequenzanteile werden nach einer Fourier Analyse in einem Gain/Phase Response Plot dargestellt. Das löst das Problem der Linearisierung des AC-Sweeps. Bei einer Simulation über die Zeit sieht man mit FRA z.B. unterschiedliche Verstärkungsfaktoren. Ein Beispiel finden Sie in Ihrer Installation unter ..\tools\pspice\capture_samples\anasim\fra.


PSpice Model erstellen
PSpice Modelle erstellen

Einfache Modell-Erstellung

Ab dem 16.6 QIR5 Release können PSpice Modelle sehr schnell anhand von Werten aus einem Datenblatt erstellt werden. Über verschiedene Eingabemasken werden wenige erforderliche Bauteilparameter abgefragt, sodass ein Modell schnell generiert werden kann. Optimierte Eingabemasken gibt es für: Kondensatoren, Spulen, Schalter, Transformatoren, Quellen, TVS, PWL, Zener-Dioden, VCO,...


PSpice IBIS Import
Import von IBIS Modellen

Import von IBIS Modellen

PSpice kann im Model Editor direkt IBIS Modelle importieren und dann entsprechende PSpice Modelle erzeugen. Es werden alle IBIS Versionen unterstützt. So kann das Bauteilverhalten bei Treibern für die digitale Signalübertragung nachempfunden werden. Es werden V-t Kurven unterstützt. Eine SI-Simulation in PSpice ist möglich, für eine Extraktion der Leiterbahnstruktur einer transmission Line eignen sich die OrCAD bzw. Sigrity SI-Tools besser.


Video-Tutorials

Grundschaltungen der Elektronik mit PSpice simuliert