前言：
试制电子电路是一个艰苦复杂的过程。你要面对大量的元件和连线，每一个元件参数的确定可能要做多次试验，更要记录数据和描绘波形。在此过程中，如果缺乏设备的话，很多实验是无法进行的，如没有扫频仪则无法测量电路的频率响应曲线；没有恒温箱就不能试验电路的温度特性等。
现在，电子计算机技术为电子设计提供了新的、强有力的辅助手段——电子设计自动化（简称EDA）技术。电子设计自动化可以提供从集成电路到电路系统的设计和仿真工具。EDA的重要组成部分之一—电路仿真技术是以电路理论、数值计算方法和计算机技术为基础实现的。它采用数学模型和仿真算法，利用计算机高性能的计算、存储和图形处理能力，无需任何实际元器件，用预先设计出的专门程序，取代绝大多数的普通电学仪器仪表和实际电路。本系列文章将让您认识到仿真软件的实用，让您逐步走入EDA时代。
现在国际上公认最优秀的电路仿真工具是SPICE语言。世界上大多数EDA软件公司的模拟电路仿真产品都是以SPICE为基础实现的，并演化出若干分支，其中在电路仿真中应用最多的是PSPICE语言。大家比较熟悉的微机版电路仿真工具有美国Orcad公司的PspiceA/D和澳大利亚Altium公司Protel中的Simulate等。以下笔者就介绍一下PSPICE语言。
一、PSPICE的基本功能
PSPICE是一个用途广泛的电路仿真程序。它可以对电路进行直流特性、交流特性、瞬态分析、参数扫描和统计分析等多种仿真分析。各个EDA开发商的电路仿真产品的功能会有一些差别。但下列常用的分析功能均可具备。
1. 直流工作点分析
设电路中所有的电感短路、电容开路和交流信号源无效的情况下，确定电路的静态直流工作点。分析得出电路各节点的电位值、各支路电流值和消耗的功率。直流工作点分析是其他一些分析的基础。如确定瞬态分析的初始条件和在交流小信号的情况下非线性器件的线性化模型参数等。
2. 瞬态分析
瞬态分析给出电路作为时间函数的工作状态。它从某一时刻（通常是0）开始，在用户定义的范围内计算电路对激励信号的时域响应（电压和电流）。在瞬态分析前，如果用户没有定义电路的初始状态，则系统自动进行直流分析，并以直流解作为电路的初始状态。但在某些情况下，如分析电容器的充放电过程时，应预先指定电路或电容器的初始状态，否则不能得到正确的解。
3. 傅里叶分析
傅里叶分析是检测信号暂态响应的频率域特性。它对信号输出的最后一个周期的波形进行谐波分析。计算出该信号的直流分量、基波分量和若干个谐波分量及失真度。有的软件可计算最多100个以上的谐波分量。程序还能生成一个文本文件的报告和谐波分布图。
4. 交流小信号分析
交流小信号分析是一种线性频域分析。程序在用户指定的频率范围内，对此电路进行频率扫描分析。交流小信号分析能计算出电路中任一节点的幅频和相频响应。如果我们设置输入信号的幅度为1个单位，初相位为0，则输出变量就是输出对输入的传输函数。由于在交流小信号分析中所建立的电路方程是一个复数方程，因此它的输出变量也是复数形式。此输出量可用幅度和相位表示，也可用实部和虚部表示，或用分贝和群延时表示。
5. 直流扫描分析
直流扫描分析的作用相当于我们逐步地改变电路电源的电压或电流，从而得到电路中各直流量的变化曲线。一般可以同时指定两个变化的电源。其中一个是主扫描电源，另一个是次扫描电源。例如，我们测量一个二极管的正向特性曲线只要一个电源就够了。但测量一个晶体管的输出特性曲线则需要两个电源。其中给集电极—发射极提供电压的为主扫描源，给基极—发射极提供电流的是次扫描源。
6. 参数扫描分析
参数扫描确定一个元件值（也可以是器件的模型参数）的变化如何影响电路的性能。参数扫描必须和某些分析类型如直流扫描、交流小信号分析或瞬态分析等配合起来使用。如在运行瞬态分析的同时设置了参数扫描，则将会产生多条瞬态分析曲线，以反映不同的电路参数对瞬态曲线的影响。
7. 温度扫描
PSPICE中所有元器件和模型的参数都假定是在常温下的值。系统的温度缺省值是27（可在系统设置界面中修改此值）。如果我们想了解此电路在不同的温度下的工作情况，则应进行温度扫描。运行温度扫描也要结合其他仿真分析一道进行。
8. 蒙特卡罗分析
蒙特卡罗分析是工业统计的模拟方法。它是在给定电路元器件参数容差的统计分布规律的情况下，用一组随机数求得元器件参数的随机抽样值对电路进行各种仿真分析，如直流分析、交流小信号分析和瞬态分析等。用户可设置随机分配函数和元器件误差值。可预测电路的最差性能表现，即所谓“最坏情况分析”。
9. 噪声分析
噪声分析确定元器件对电路的噪声影响。电路中噪声的来源通常是电阻的热噪声和半导体器件产生的各种噪声。噪声分析必须和交流小信号分析一起进行。当指定一个输出节点、输入噪声源及扫描频率范围，系统就会计算来自所有电阻和半导体器件的噪声幅度的均方根值。
10. 直流传输函数分析
直流传输函数分析是在直流工作点分析的基础上，在电路直流偏置点附近将电路线性化，计算出直流输入电阻、直流输出电阻和直流增益。
在不同的电路仿真软件中，上述分析的设置界面可能各不相同，但设置分析参数的方法差别不大。
下期，我们将以一个简单的半波整流电路来说明PSPICE语法。
编语：
读者想对PSPICE语言有全面的了解，可访问：www.pspice.com网站，下图为网站首页，在该网站上读者还可了解到PSPICE的产品信息，并能下载到最新的PSPICE产品的升级和补丁程序以及PSPICE 9.1的学生版。
（甘雨）