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Electronique Résumé Simulateur PSPICE HE-Arc/GHU Page 1/21 12/12/2016 [Intro_PS

Electronique Résumé Simulateur PSPICE HE-Arc/GHU Page 1/21 12/12/2016 [Intro_PSPICE.DOC] Simulateur PSpice Table des matières 1 INTRODUCTION ........................................................................................................................ 3 2 PRESENTATION DE PSPICE .................................................................................................... 3 2.1 Généralités ............................................................................................................................. 3 2.2 Editeur de schémas Schematics ............................................................................................. 3 2.3 Simulateur PSpice A/D ........................................................................................................... 3 2.4 Module de visualisation PROBE ............................................................................................. 4 3 EDITION DE SCHEMAS ............................................................................................................. 4 3.1 Introduction ............................................................................................................................ 4 3.2 Librairies à dispositions .......................................................................................................... 4 3.3 Dessin (capture) d’un élément ................................................................................................ 4 3.4 Rotation d’un élément ............................................................................................................. 5 3.5 Retourner un élément ............................................................................................................. 5 3.6 Dessin d’un fil ......................................................................................................................... 5 3.7 Modification des valeurs des éléments ................................................................................... 5 3.8 Paramètres des résistances ................................................................................................... 5 3.9 Paramètres des capacités et des inductances ........................................................................ 5 3.10 Paramètres des MOS ............................................................................................................. 6 3.11 Paramètres des transistors pnp .............................................................................................. 6 3.12 Paramètres de la source de tension sinusoïdale VSIN............................................................ 6 3.13 Paramètres de la source de tension impulsionnelle VPUSLE ................................................. 7 3.14 Paramètres de la source digitale FILESTIM ............................................................................ 8 3.15 Sources d’alimentation ........................................................................................................... 9 3.16 Attribution de noms aux signaux ............................................................................................. 9 4 PREPARATION DE LA SIMULATION ........................................................................................ 9 4.1 Introduction ............................................................................................................................ 9 4.2 Choix du type de simulation .................................................................................................. 10 4.3 Analyse AC ........................................................................................................................... 11 4.4 Analyse DC .......................................................................................................................... 12 4.5 Analyse paramétrique ........................................................................................................... 13 4.6 Analyse en température ........................................................................................................ 13 4.7 Analyse en transitoire ........................................................................................................... 13 4.8 Analyse selon Monte-Carlo ................................................................................................... 14 4.9 Options ................................................................................................................................. 15 4.10 Fichiers utilisés par l’éditeur de schéma ............................................................................... 15 4.11 Librairies utilisées par l’éditeur de schéma ........................................................................... 16 4.12 Circuits mixtes ...................................................................................................................... 16 5 SIMULATION ........................................................................................................................... 17 5.1 Lancement de la simulation .................................................................................................. 17 5.2 Problèmes de convergence .................................................................................................. 17 5.3 Fichiers utilisés par le simulateur .......................................................................................... 17 5.4 Librairies utilisées par le simulateur ...................................................................................... 19 Electronique Résumé Simulateur PSPICE HE-Arc/GHU Page 2/21 12/12/2016 [Intro_PSPICE.DOC] 6 MODULE D’AFFICHAGE DES RESULTATS PROBE .............................................................. 19 6.1 Affichage des résultats ......................................................................................................... 19 6.2 Affichage automatique .......................................................................................................... 20 6.3 Modification des axes ........................................................................................................... 20 6.4 Utilitaires d’interprétation des résultats ................................................................................. 20 6.5 Liste ASCII des résultats ...................................................................................................... 20 6.6 Exportation des courbes ....................................................................................................... 20 6.7 Ouverture d’un autre graphique ............................................................................................ 21 6.8 Mesures ............................................................................................................................... 21 6.9 Affichage en axes logarithmiques ......................................................................................... 21 6.10 FFT....................................................................................................................................... 21 Electronique Résumé Simulateur PSPICE HE-Arc/GHU Page 3/21 12/12/2016 [Intro_PSPICE.DOC] 1 INTRODUCTION Le but de ce résumé est de présenter les principales fonctions du simulateur PSpice. Après une brève description générale, on trouvera une description de l’éditeur de schéma, quelques indications sur la préparation de la simulation, une description de la simulation et de l’affichage des résultats. Pour ce qui suit, on suppose que le lecteur est familiarisé avec les principales commandes de WINDOWS comme Ouvrir... Copier... Coller... etc... ces commandes ne seront pas passées en revue. 2 PRESENTATION DE PSPICE 2.1 Généralités Le logiciel PSpice de MicroSim Corporation, racheté par ORCAD, puis par Cadence est une version PC du simulateur SPICE. Ce simulateur peut être considéré comme le premier historiquement et l’un des principaux simulateurs analogiques. Par rapport à son ancêtre SPICE qui est uniquement un simulateur, PSpice comprend un éditeur de schéma et un module d’affichage des résultats qui rendent le logiciel plus agréable pour l’utilisateur. Le logiciel PSPICE comprend les modules suivants:  Les éditeurs de schéma Capture et Schematics  Le simulateur PSpice A/D  Le module d’affichage PROBE  Différents utilitaires qui ne seront pas traités dans le cadre de ce cours Dans ce qui suit, on se limitera à décrire l’éditeur de schéma Schematics Une session de travail avec PSPICE se déroule schématiquement de la façon suivante :  Dessin du schéma correspondant au circuit à simuler à l’aide de Schematics  Simulation avec PSpice A/D  Visualisation et impression des résultats avec PROBE 2.2 Editeur de schémas Schematics Ce module permet les opérations suivantes :  Dessin et mise en page du schéma électrique  Test des connexions électriques  Génération d’un fichier ASCII décrivant le circuit électrique dans un format compatible avec le simulateur 2.3 Simulateur PSpice A/D Ce module permet de simuler le fonctionnement du circuit et d’analyser son comportement suivant différents modes d’analyse. Le résultat de l’analyse est enregistré dans un fichier de format compatible avec le module de visualisation PROBE. Electronique Résumé Simulateur PSPICE HE-Arc/GHU Page 4/21 12/12/2016 [Intro_PSPICE.DOC] 2.4 Module de visualisation PROBE Ce module permet de visualiser et d’imprimer les résultats calculés par PSpice A/D. Différentes fonctions (échelles logarithmiques, zoom, curseurs, analyse spectrale ...) facilitent l’interprétation des résultats. 3 EDITION DE SCHEMAS 3.1 Introduction Dans ce paragraphe, on décrira les opérations à effectuer pour éditer un schéma et le paramétrer en vue de la simulation. Remarque : Seules les principales commandes seront décrites ici. Pour plus de détails, le lecteur voudra bien se référer au volume intitulé « The Design Center, Schematic Capture User’s Guide » de MicroSim Corporation. 3.2 Librairies à dispositions Pour dessiner le schéma et pour établir le fichier de transfert avec le simulateur (fichier appelé netlist), l’éditeur de schéma travaille avec différentes librairies. Dans ces librairies, on trouve, sous forme codée, le symbole de l’élément à dessiner, ses interconnexions et ses paramètres. Dans le cadre de ce cours, les librairies suivantes sont à disposition: eval.slb éléments de base (R, L, C, diodes et transistors, AO, etc…) digital.slb éléments CMOS numériques source.slb sources (tension, courant en DC, sinus...) Remarque : Ces librairies peuvent être modifiées par l’utilisateur en utilisant l’éditeur de schéma, ceci en vue de définir un nouvel élément par exemple ou pour changer certains paramètres. Pour plus de détails, le lecteur voudra bien se référer au volume intitulé « The Design Center, Schematic Capture User’s Guide » de MicroSim Corporation 3.3 Dessin (capture) d’un élément Pour dessiner un élément :  aller dans le menu : Draw -> Get new part... -> Browse... -> sélectionner une librairie et un élément (raccourci clavier : ctrl G )  cliquer à, éventuellement aux, endroits où l’on désire positionner l’élément  cliquer sur le bouton de droite de la souris pour quitter l’élément Electronique Résumé Simulateur PSPICE HE-Arc/GHU Page 5/21 12/12/2016 [Intro_PSPICE.DOC] 3.4 Rotation d’un élément Pour effectuer une rotation de 90° sur un élément :  sélectionner l’élément en cliquant dessus  aller dans le menu : Edit -> Rotate (raccourci clavier : ctrl R ) 3.5 Retourner un élément Pour retourner un élément (effet miroir) :  sélectionner l’élément en cliquant dessus  aller dans le menu : Edit -> Flip (raccourci clavier : ctrl F ) 3.6 Dessin d’un fil Pour dessiner un fil :  aller dans le menu : Draw -> Wire (raccourci clavier : ctrl W )  cliquer à chaque coude du fil  double-cliquer à la fin du fil 3.7 Modification des valeurs des éléments Pour définir les valeurs des éléments:  double-cliquer sur l’élément, une fenêtre volante apparaît  entrer les valeurs une autre possibilité consiste à :  double-cliquer sur la valeur par défaut de l’élément, une fenêtre volante apparaît  modifier la valeur par défaut 3.8 Paramètres des résistances Les résistances sont définies par les paramètres suivants :  value = qui définit la valeur de la résistance  TC = qui définit le coefficient thermique de la résistance (optionnel) 3.9 Paramètres des capacités et des inductances Les capacités et les inductances sont définies par les paramètres suivants :  value = qui définit la valeur de l’élément  IC = qui définit le courant initial dans l’élément lors d’analyses transitoires (optionnel) Electronique Résumé Simulateur PSPICE HE-Arc/GHU Page 6/21 12/12/2016 [Intro_PSPICE.DOC] 3.10 Paramètres des MOS Les MOS sont définis par la technologie employée. L’utilisateur ne peut modifier que la largeur (W) et la longueur (L) de ces éléments:  L = définit la longueur du canal du MOS  W = définit la largeur du canal du MOS 3.11 Paramètres des transistors pnp Les transistors pnp sont définis par la technologie employée. L’utilisateur ne peut modifier que la surface de ces éléments par rapport au transistor pnp de base :  A = définit la surface (valeur 1 par défaut) 3.12 Paramètres de la source de tension sinusoïdale VSIN Lors de l’édition des paramètres de la source de tension sinusoïdale, la fenêtre suivante apparaît : La définition de ces paramètres est la suivante :  DC = définit la valeur de la tension lors d’une analyse en continu  AC = définit la valeur de la tension lors d’une analyse en alternatif (incrémental) Les paramètres suivants concernent l’analyse en transitoire  VOFF = définit la tension de décalage (offset)  VAMPL = définit l’amplitude crête de la tension  FREQ = définit la valeur de la fréquence  TD = définit le délai avant l’enclenchement de la source par rapport à l’instant initial t = 0  DF = facteur d’amortissement  PHASE = déphasage Electronique Résumé Simulateur PSPICE HE-Arc/GHU Page 7/21 12/12/2016 [Intro_PSPICE.DOC] 3.13 Paramètres de la source de tension impulsionnelle VPUSLE Lors de l’édition des paramètres de la source de tension impulsionnelle, la fenêtre suivante apparaît : La définition de ces paramètres est la suivante :  DC = définit la valeur de la tension lors d’une analyse uploads/s3/intro-pspice.pdf