معرفی و ویژگی های نرم افزار کدنس پی اسپایس Pspice (شبیه‌ساز مدارهای الکترونیکی)

اهمیت شبیه‌سازی مدارها

نرم افزار کدنس پی اسپایس Pspice یکی از ابزارهای تخصصی و پیشرفته در حوزه مهندسی برق و الکترونیک است که برای شبیه‌سازی و تحلیل مدارهای الکتریکی و الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نرم‌افزار به کاربران امکان می‌دهد بدون نیاز به کدنویسی سطح پایین وبا استفاده از یک محیط گرافیکی، مدارهای مورد نظر خود را شبیه‌سازی کرده و رفتار آنها را در شرایط مختلف تحلیل کنند .

شبیه‌سازی مدارها پیش از ساخت فیزیکی

– کاهش هزینه‌ها : با شناسایی خطاهای احتمالی در مرحله شبیه‌سازی، از ساخت چندین نمونه فیزیکی بی‌نیاز شده و هزینه‌های تولید کاهش می‌یابد.

– صرفه‌جویی در زمان : فرآیند طراحی و آزمایش مدارها به صورت مجازی بسیار سریع‌تر از نمونه‌سازی فیزیکی انجام می‌شود.

– امکان تحلیل مدارهای پیچیده : با افزایش پیچیدگی مدارها، تحلیل دستی آنها غیرممکن یا بسیار دشوار می‌شود و استفاده از ابزارهای شبیه‌سازی مانند PSpice ضروری می‌گردد .

– PSpice به طور خاص برای شبیه‌سازی مدارهای آنالوگ بهینه شده است، اگرچه در سال‌های اخیر قابلیت‌های آن برای شبیه‌سازی مدارهای دیجیتال نیز توسعه یافته است .

ویژگی‌ها و قابلیت‌های کلیدی PSpice

– توانایی اجرای انواع تحلیل‌های مختلف از نقطه بایاس تا تحلیل استرس الکتریکی.

– بهینه‌سازی طراحی پارامترها برای عملکردی بهترو قابلیت اطمینان درطراحی.

شبیه‌سازی الکترومکانیکی

– امکان شبیه‌سازی در سطح سیستم through با نرم‌افزار MATLAB Simulink.

– ایجاد یک محیط یکپارچه برای شبیه‌سازی سیستم‌های الکترومکانیکی.

تحلیل‌های پیشرفته

-حساسیت : شناسایی پارامترهای بحرانی مؤثر بر عملکرد مدار.

– مونت کارلو : پیش‌بینی رفتار مدار تحت شرایط مختلف برای محاسبه.

-Worst-Case : نمایش بدترین و بهترین حالت‌های تحلیلی.

– دما : بررسی اثر تغییرات دما بر عملکرد مدار.

– Smoke : اطمینان از کارکرد قطعات در محدوده ایمن.

کاربردهای PSpice در صنایع مختلف

PSpice در صنایع مختلفی برای طراحی مدارهای الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد شامل : صنعت خودرو – پزشکی – صنایع هوافضا و دفاعی – الکترونیک مصرفی –

انواع تحلیل‌های ممکن در PSpice

PSpice از انواع مختلفی از تحلیل‌ها پشتیبانی می‌کند که هر کدام برای اهداف خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

انوع تحلیل کاربرد

– نقطه کار DC  : محاسبه ولتاژ گره‌ها و جریان شاخه‌ها در شرایط DC

– تغییرات DC : بررسی رفتار مدار با تغییر یک منبع DC، پارامتر جهانی یا دمای محیط.

– پاسخ زمانی : بررسی پاسخ مدار در حوزه زمان به ورودی‌های متغیر با زمان.

– پاسخ فرکانسی : بررسی پاسخ مدار در حوزه فرکانس برای آنالیز پاسخ فرکانسی.

– نویز : محاسبه و گزارش نویز دستگاه و نویز کل خروجی.

– پارامتری : انجام تکرارهای متعدد از یک تحلیل استاندارد مشخص

– دمایی : انجام تحلیل در دماهای مختلف

– آماری : بررسی پاسخ مدار به تغییرات در مقادیر قطعات با در نظر گرفتن تلرانس‌ها

– بدترین حالت : یافتن بدترین خروجی محتمل یک مدار یا سیستم

کتابخانه قطعات و مدل‌ها در PSpice

PSpice دارای یک کتابخانه گسترده از مدل‌های شبیه‌سازی است که شامل بیش از 35,000 مدل از قطعات مختلف می‌شود.

 این کتابخانه شامل :

– قطعات پایه : مقاومت، خازن، سلف، ترانسفورماتور

– نیمه‌هادیها : دیودها، ترانزیستورهای BJT و MOSFET، JFET

– مدارهای مجتمع : تقویت‌کننده‌های عملیاتی، رگولاتورهای ولتاژ، کنترلرهای PWM

– منابع : منابع ولتاژ و جریان DC و AC، منابع متغیر با زمان

– قطعات دیجیتال : گیت‌های منطقی، فلیپ‌فلاپ‌ها، مدارهای ترتیبی

همچنین امکان ایجاد مدل‌های سفارشی یا وارد کردن مدل‌های SPICE از تولیدکنندگان مختلف را دارد .

نسخه‌های مختلف PSpice و گزینه‌های دسترسی

نسخه استاندارد

– بخشی از بسته نرم‌افزاری OrCAD است

– شامل محیط طراحی schematic و شبیه‌سازی

– دسترسی به کتابخانه گسترده قطعات

نسخه رایگان

– توسط Texas Instruments ارائه می‌شود

– کاملاً رایگان برای استفاده

– شامل کتابخانه بزرگی از مدل‌های قطعات TI

· امکان شبیه‌سازی طراحی‌های پیچیده

نتیجه‌گیری

نرم‌افزار PSpice یک ابزار قدرتمند و ضروری برای مهندسان برق و الکترونیک است که فرآیند طراحی مدارها را متحول کرده است. با قابلیت‌های پیشرفته شبیه‌سازی، کتابخانه گسترده قطعات و امکان انجام انواع تحلیل‌های مختلف، PSpice به طراحان کمک می‌کند تا قبل از مرحله ساخت فیزیکی، عملکرد مدارها رابرسی کنند. منبع www.faratap.ir

دانلود فایل : www.orcad.com