從實例中學習OrCAD-PSpice 10.3-AA(第8章 參數測繪儀工具)

第8章 參數測繪儀（Parametric Plotter）工具的使用
    參數測繪儀工具不但可以進行多種複雜參數功能的掃描，還可以在Plot/Probe中通過表格與繪圖形式更美觀和有效的分析掃描結果。用戶可以在創建和參數測繪模擬電路時，運用參數測繪儀來進行設計和相關參數模型的分析（任何結合部分）。也可以說參數測繪儀工具是標準PSPICE參數分析（Parametric Sweep）的提升。本章主要介紹參數測繪儀的相關概念和參數測繪儀工具的具體使用方法。

8.1 參數測繪儀參數掃描類型
    高級分析中的參數測繪儀是用來執行掃描結果的分析，當用戶運行掃描分析時，在電路輸出端可以評估一個或多個參數掃描結果。在掃描分析過程中，不同參數值類型都有其相對應的使用規格和標準，主要有4種可利用的參數值掃描方式: 

• 離散（列表）掃描：對於離散掃描，需要在模擬過程中，必須規定實際參數的參數值。例如：可以規定變數參數為10、100、 340和-10℃、 27℃、80℃等等。
• 線性掃描：對於線性掃描，需要規定起始值，終值，和每一步的步進參數值。參數測繪儀的每一次運行，參數值都會隨著重新運行而增加。即在每一次模擬運行中，計算得到的參數值大小等於起始值＋每一次步進（步長值，直到最終結果大於或者等於最終結果為止。例如：如果規定起始值為1，終值為2.5，每一次的步長為0.5，則運用參數測繪儀對參數進行線性掃描的結果是：1, 1.5,  2, 和 2.5。
• 對數八進位（8分貝）掃描：在對數的八進位掃描過程中，主要運用的參數函數方式是ln(2)。對於對數的八進位掃描，需要規定起始值，終值和一些表示八進位的點。表示每八進位的點是指起始值到第二次起始值中間的一些有效點。例如：若起始值是10，每八進位的點數為5，終值是20。這表明參數測繪儀會在這次掃描過程中，在10到20之間選擇5個有效值點，20是第五個有效點。
      在參數值分析過程中，計算得到的參數會隨著品質因素值的增加而增加。品質因素值= exp[(ln(2)/N]（N＝每八進位的點數）例如：運用對數八進位掃描法對參數進行掃描，若起始值是10，終值是30，每八進位的點數為2，則運用對數八進位類型參數測繪儀掃描的結果為10, 14.142, 20, 28.284, 和 40. 在這個例子中，區別在於起始值和終值都大於一個八進位數，因此，運用參數測繪儀測量的實際數值結果都比2大。 
• 對數十進位（10分貝）掃描:如果掃描的類型是對數的十進位，主要運用的參數函數是ln(10). 對於對數的十進位掃描，需要規定起始值，終值和一些表示十進位的點。表示每十進位的點是指起始值到第十次起始值中間的一些有效點。例如：若起始值是10，每十進位的點數為5，這表明參數測繪儀會在這次掃描過程中，在10到100之間選擇5有效值點，100是第五個有效點。

    在參數值分析過程中，計算得到的參數會隨著品質因素值的增加而增加。品質因素值= exp[(ln(10)/N]（N＝每十進位的點數）。例如：若起始值是10，終值是100，每十進位的點數為5，則運用對數十進位類型參數測繪儀掃描的結果為10, 15.8489, 25.1189, 39.8107, 63.0957, 和 100.

8.2 電路原理圖設計及電路模擬模擬
8.2.1電路原理圖設計
    調用Capture10.3進行電路原理圖設計，以光碟自帶的電感交換電路為例，其圖如8-1所示。該電路實例所在路徑為: ... oolspspice tutorial capture pspiceaa snubber. 
 
    對於電路圖中元器件參數設置一般是要自行設計的，激勵為電壓脈衝源，選用Source.olb庫中的VPULSE,雙擊VPULSE，出現其屬性編輯框如圖8-2所示。
 

8.2.2電路模擬模擬
    調用PSpice對電感交換電路進行瞬態分析，並檢查結果：
    瞬態分析模擬模擬參數設置如圖8-3所示，分別調出輸入波形和輸出波形瞬態分析結果，其電路輸入如圖8-4a所示，輸出波形如圖8-4b所示。 
 
 
 
    從8-4b)可以看出，電路輸出波形出現了階躍效應電壓曲線的過脈衝現象，這對於電路的運行是非常不利的。為了減少這種電壓的過脈衝現象，使電壓在使用控制的範圍內，這就需要調整電路中元器件的參數成分。通過對電路的觀察，增加電阻R2和電容器C1的值就能很容易的改善這種不利情況。從《電路》角度就是設法剪除 振蕩放電過程，但是這樣做也會增加分散通過如電阻R2的能量，造成能量的損失。
    因此設計的關鍵就是要平衡能量的損失和電壓的過脈衝現象。為了找出對問題可接受的解決方法，可以改變阻抗 R2 ，電容器 C1 和輸入脈衝上升時間的值並且檢測不同的參數值對過脈衝現象和能量損失通過R2對電路的影響 。為了能完成這些電路性能的更新，可以用參數測繪儀工具進行參數掃描分析。

8.3 啟動Parametric Plotter工具 
    啟動Parametric Plotter工具的方法如圖8-5所示。 
 
   運行Parametric Plotter出現Parametric Plotter工具窗口，如圖8-6所示。
 
圖中，①、②為參數測繪儀分析測量顯示區
①“Sweep Parameters”表格區：顯示參數掃描過程調整元器件參數數據區。
②“Measurements”表格區：顯示參數掃描過程測量分析數據區。
    下面將逐一介紹參數測繪儀工具窗口中各個區域功能特點及其使用方法。

8.4 調整元器件參數
8.4.1調整參數掃描設計變數--在“Sweep Parameters”表格區調整
1．添加參數掃描設計變數時，可單擊 文件所在行如圖8-7所示，將彈出Select Sweep Parameter對話框。從該對話框中選擇擬要添加的參數掃描設計變數類型，和相應要求的參數值。以R2為例，具體操作如圖8-8所示。電感轉換電路所有參數掃描變數添加如圖8-9所示，當確定所選參數設計變數無誤，點擊OK鍵，則添加該元器件參數掃描變數到Sweep Parameters表格區，如8-10所示。
 
 
 
2. 從8-10可以看出，Sweep Parameters調整區共分為9列。下面將分別介紹Parametric Plotter工具窗口中Sweep Parameters調整區表格各列功能、用法：