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Cadence OrCAD PSpice

類比與混合信號模擬工具

Cadence® OrCAD® PSpice® 是一個成熟且先進的全功能類比與混合信號的模擬器,配合眾多 Board-level 的模型對複雜的混合設計,例如 IGBTs 及 PWM 或者 DACs 與 ADCs.. 等都可適用,並且可在單一視窗中以同一個時間軸看到類比與數位訊號的波形。

OrCAD PSpice 的模擬工具已和 Cadence® OrCAD® Capture 及和 Cadence® Allegro® Design Entry HDL 電路編輯工具整合在一起,讓工程師方便在單一的環境裏建立設計、控制模擬及分析結果。

符合數位與類比混合信號的模擬功能,對於任何大小的電路都可以做類比與數位信號的混合設計。例如:利用 IGBTs 及 PWM 等模組,完成 DACs 與 ADCs..等的設計,並可輕易地從視窗中看到類比與數位訊號的波形在同一個時間軸上。

OrCAD 產品關係圖

可直接套用 OrCAD Capture 或 OrCAD Capture CIS 線路圖 — OrCAD Capture 是全球最多人使用的線路圖繪圖程式

新的介面也可由線路圖上的屬性來設定模型參數

方便易用的模擬參數設定介面

支援階層式線路圖的連線關係檔

可直接與 OrCAD Capture / OrCAD Capture CIS 交互查詢

可定義波形顯示視窗樣式

方便量測及分析的波形顯示視窗

可將模擬參數的設定存成各個架構檔可供套用

直流,交流,及暫態分析

雜訊,傅利葉轉換及溫度分析

參數調變分析 (STEP)

互動式的模擬控制介面

類比式的行為模擬模型

數位式的訊號延遲模型

限制條件檢查(如 setup-and-hold timing 衝突)

數位式的最差時序分析

激勵訊號編輯介面

以零件特性曲線來建立新模型

量測和檢驗分析結果

儲存 / 載入偏壓點設定

可在線路圖直接指定量測功率

兩種模擬核心引擎

設計介面與編輯

可直接套用 Cadence® OrCAD® Capture 或 Cadence® OrCAD® Capture CIS 線路圖 — OrCAD Capture 是全球最多人使用的線路圖繪圖程式

擁有超過 30000 個零件模型的零件庫,並有 APPs 可建立或搜尋零件模型

可載入以前 MicroSim 的設計到 OrCAD Capture / PSpice 環境中

階層式的瀏覽器,便利複雜設計的檢索功能

層式零件能自動增減所對應的連接關係

能真實反應數位與類比間接續的訊號分析

激勵訊號產生器

可從 OrCAD Capture / CIS 切換到圖型式的激勵訊號編輯介面,可以定義及預覽激勵訊號的特性

可選用內定函數以所定條件直接定義激勵訊號或以滑鼠直接描繪激勵訊號

以拖拉的方式直接定義數位訊號如一般訊號、CLOCK 或匯流排訊號之激勵訊號

線路模擬

模擬控制

在單一視窗中可察看 模擬運行的狀況、相關訊息及結果

配合多種類比分析功能可以自訂精確度、自動時序控制及自動收斂的架構來控制模擬的運行

類比-數位混合式電路模擬

OrCAD PSpice A/D 會自動辨識及連結從類比到數位及數位到類比之間的訊號和功率的傳遞及特性

同一波型顯示視窗中可以同一個時間軸分別顯示類比與數位訊號波形於上下視窗中

類比分析

支援交、直流、雜訊,及暫態分析

查單一零件的單點電壓,單 PIN 電流和功率

可加上溫度效應參數提高模擬性的真實度

顯示效果

探測波形顯示視窗

可選擇數學運算函數以顯示節點的波形

會依照模擬的結果顯示出連續且即時的波形顯示

可將波形顯示剪貼到其他軟體

顯示資料

可顯示即時或複雜的波形圖,如電壓電流或功率或波德圖等效果

可做傅利葉轉換將時域轉成頻域或反轉頻域成時域顯示

波形能儲存成 .txt 或 .csv 格式資料並可以載回到 PSPICE 中

Parametric, Monte Carlo, and worst-case 分析後的多重結果可在單一視窗中同時顯現

零件模型

擁有眾多的模型資料庫-且大部分皆已定義溫度效應

所附的模型資料包括 R, L, C, 和 bipolar transistors, 其他如:

- 內含的 IGBTs
- 七類 MOSFET 模型,包括工業標準的 BSIM3v3.2 及新的 EKV 2.6 模型
- 六類 GaAsFET 模型,包括 Parker-Skellern 和 TriQuint TOM-2,TOM-3 模型
- 非線性磁性零件模型含飽和及磁滯曲線
- 含 delay、reflection、loss、dispersion、crosstalK 特性的傳輸線模型
- 數位邏輯,並包括與類比介面模型之雙向傳輸閘
- 兩類的電池模型可供充放電及操作條件之模擬 discharge cycle and operating conditions

Device Equations Developer's Kit (DEDK) 可以 C 語言自訂內部等效以供 PSPICE 使用

由模型建立零件

利用 Model Editor 快速建立可模擬零件並可自動建立 OrCAD Capture / CIS 上的零件符

可將廠商提供的 「可模擬零件庫」 整份轉換成 OrCAD Capture / CIS 零件庫

可自建類比、數位及混合式零件

PSPICE 模型編輯器

將零件規格資料套入所支援模型後可建立新的可模擬零件

新的零件精靈介面讓零件轉換更便利

磁性零件編輯器

磁性零件編輯器讓您在建立磁性零件如變壓器時更加便利

建立可模擬的變壓器或電感零件

設定的材質、匝數等資料可轉為生產廠商的規格檔

支援 C / SystemC model

現今電路設計,除相關的 I/O 等電路外,大部分的核心運作都是屬於邏輯運算,對此功能的設計大多改採用軟體開發的方式來達成。

透過軟體機制來運算並控制外部周邊可帶來以下相關的優勢:

- 大幅簡化硬體電路設計
- 提高系統的穩定度
- 透過軟體的更改來達到功能需求
- 容易除錯
- 電路板尺寸可大幅降低

OrCAD PSpice V16.6 QIR8 正式支援以 C 語言來開發功能電路並嵌入 PSpice Model 內部來取代傳統電路設計的應用

PSpice 的 C Model 可支援由 C、C++ 或 SystemC 等 Compiler,進行程式的編寫與編譯後所得到的 dll 檔

在既有的 Device 裡面將 dll 檔案予以呼叫並連結腳位,即可達成軟體化的電路運算的設計

Cadence® OrCAD® PSpice® A/A 進階分析功能 - 類比與混合信號模擬工具

Cadence® OrCAD® PSpice® A/A 進階分析功能可以幫助優化您的設計並提高設計的效能、良率及可靠度。其特色包含靈敏度 Sensitivity、蒙地卡羅 Monte Carlo、強度 Smoke(Stress) 分析;並且在優化 Optimizer 的引擎裡新建立多種的演算法。可在最短時間內找到 「零件」 或 「零件與零件間」 的電路特性以設計出價格最低、效能最好、品質最佳的產品。

Sensitivity Analysis

找出整份圖上零件值最會影響特性的零件

Optimizer

電路的最佳化,找出最適當的零件值

Monte Carlo Analysis

針對元件的參數及誤差範圍做良率分析

Smoke Analysis

找出那個元件所承受到的壓力最大

Parametric Plotter

可做多重參數的交叉運算分析

OrCAD PSpice A/A (Option) 功能介紹

Sensitivity Analysis

可以透過 Sensitivity Analysis 找出整份圖上最會影響電路特性的零件,可很快地找出會影響系統穩定性的重要零件,決定是否要縮小其誤差值。並且可自動調整誤差或是量測值會試圖找出零件變化後的最差狀況 ( Worst Case ) 。而這些被選出來的零件也可作為後續誤差值及優化時的評估零件之一,在不影響設計的效能或良率的情況下,也可找出影響較小的零件,以選擇較便宜的零件以降低生產成本。

特點

可直接套用 Cadence® OrCAD® Capture 或 Cadence® OrCAD® Capture CIS 線路圖 — OrCAD Capture 是全球最多人使用的線路圖繪圖程式

擁有超過 30000 個零件模型的零件庫,並有 APPs 可建立或搜尋零件模型

可載入以前 MicroSim 的設計到 OrCAD CaptureC / PSpice 環境中

Optimizer

在 Cadence® OrCAD® PSpice® Advanced Analysis 裡頭的 Optimizer 可做類比電路和系統的分析。不用一顆一顆去更換零件數值而會自動微調以求得符合規格和限制的最適當零件值。也可以設定不同的目的和限制條件讓 Optimizer 算出其他規格的零件值。

特點

提升設計的效能

以新規格求新零件值

由預設結果反推最適當的零件值

將既有電路調適得到到最佳零件值

Monte Carlo Analysis

Monte Carlo 分析是電路設計預先做良率的分析並用統計圖來表示。在 Monte Carlo 的分析裡會針對每個元件的參數及誤差範圍的設定用機率分佈方式來隨機的取樣並做分析,並且在每次模擬完後的統計的分析裡顯示特性值及其結果以計算良率。

特點

以所定的規格計算良率

統計各個相關值

以長條圖來顯示其計算結果

以累積計算圖來顯示結果

Smoke Analysis 選購

Smoke 分析是分析電路在工作時元件所承受的壓力,如功率消耗溫度或是超過電壓/電流的極限等條件。Smoke 會將線路模擬的結果與與零件的安全操作範圍加以比對,如果有超過的則會將此項參數加以標示。Smoke 可以用平均值 Averag、有效值 RMS 或峰值 PEAK 來顯示出模擬的結果並且與加以比對是否超過範圍,可以很容易的找出那個是元件的參數所承受到的壓力最大。

特點

零件最大耐電壓

零件最大承載電流

各顆零件的功率消耗

二次崩潰臨界點

找出介面溫度

Parametric Plotter

OrCAD PSpice A / A的Parametric Plotter 可做多重參數的運算分析,當您建好模擬電路之後,Parametric Plotter 可以交叉運算各種變異因素,可以很快分析其運算結果,在 Parametric Plotter 中可以自由調配各種模型的樣式和變換的組合效果,並將計算後的結果以試算表的列出更可以傳送到波形顯示窗中。

特點

掃瞄多重參數值

可掃瞄零件 / 模型參數值

以試算表的型式顯示運算結果

可傳送結果至波形顯示窗

可執行 「運算後量測」

Cadence PSpice 技術社群網站

One-stop shop 的 Cadence® PSpice® 資訊站,超過 33,000 個 PSpice 模擬模型、技術文件、教學動畫、設計範例、線上課程、產業應用、社群互動、技術交流,盡在 PSpice.com。
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類比、混合訊號工程師的資訊網

模型零件庫 Model Library

超過 33,000 個 PSpice 模擬模型,包含 Analog ICs, DataConverters, Discrete, Magnetics, Memory, Switches, OptoElectronics, Power Management…

影片資料庫 Video Library

PSpice 相關教學動畫及技術應用影片,協助您快速在各類產品設計應用更加得心應手。

熱門產業應用方案 Applications

PSpice 技術於汽車電子、 電源供應、IoT 應用等熱門產業的設計應用方案。

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