ＩＳＳＮ １ ０ｏ９－３０４４ Ｅ—ｍａｉｌ：ｗｈｘ＠ＣＣＣＣ．ｎｅｔ．ｅｎ ＣｏｍｐｕｔｅｒＫｎｏｗｌｅｄｇｅＡｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ电脑知识与技术 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｎｚｓ．ｎｅｔ．ｅｎ Ｖｏ１．４，Ｎｏ．１，Ｏｃｔｏｂｅｒ ２００８，ＰＰ．１５５—１５６ Ｔｅ１：＋８６－５５ ｌ一５６９０９６３ ５６９０９６４ Ｐｓｐｉｃｅ电路仿真软件在《电子技术基础》教学中的应用 杨洁芳 ｆ浙江工业大学．浙江杭州３１００１８） 摘要：该文介绍了Ｐｓｐｉｃｅ软件的电路仿真功能及其在电子技术基础教学ｑ－的应用，结合教学ｑ－的具体例子，说明了进行电路仿真的 过程 关健词：Ｐｓｐｉｃｅ；电路仿真；教学；应用 中图分类号：Ｇ４３４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—３０４４（２００８）２８－０１５５—０２ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｓｐｉｃｅ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ－Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ—Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ＹＡＮＧ Ｊｉｅ—ｆａｎｇ （Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００１８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｓｐｉｃｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｏｌｅ ｉｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ——ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ——ｉｎ—— ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉａｌ ｃｉｒｃｕｉｔ ｉｎ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｗａｙｓ ｏｆ ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｉｓ ｇｉｖｅｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｐｓｐｉｃｅ；ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｉｍｕｌａｄｏｎ；ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ １引言 《电子技术基础》是工科电类专业的一门专业基础课程，陔门课程的重要性是不言而喻的。随着近二十年来以集成技术为代表 的半导体技术的飞速发展，新的器件、组件不断涌现，与这些新的器件、组件伴随而来的新的概念与新的分析方法也不断出现．该课 程的教学内容也在近二十年来增加和变化了许多，给教学的实施和教学目标的达成提出了新的挑战，迫切需要我们进行教学的改 革，而教学手段的变革不仅可以为教学内容的优化重组提供了可能与基础，同时，也可以为优化重组后的教学内容得以实施提供了 保证。 电路仿真软件的采用为课程教学手段的改革开拓了一个新的方向，由于电路仿真软件能灵活、动态、有机地对电路进行各种实 时的性能分析并以图形的方式输出各种结果与测量值，并能方便地多次重复再现整个分析过程，较好地克服了传统教学手段中要 么是静态显示（如幻灯投影片），要么是现场作图，难以精确，再现困难等难题。将电路仿真软件引入教学中，还可以大大降低教员在 课堂上的简单劳动时间，从而使教师将精力与时间更多地集中在重点知识与重要分析方法的讲解上，同时增加学生对电路、元器件 的性能理解与认识，提高学生对问题的理解、感知与动手实践能力。在电子技术的教学中，我们把Ｐｓｐｉｃｅ电路仿真软件应用到课堂 上，取得了较好的效果。 ． ２ Ｐｓｐｉｃｅ软件介绍 Ｐｓｐｉｃｅ是美国ＭｉｃｒｏＳｉｍ公司推出的当今世界上最著名的电路仿真标准工具之一，可以对电路进行性能仿真、参数分析、优化设 计等丁作，几乎可以完全取代电路和电子电路实验中的元件、面包板、信号源、示波器和万用表。由于Ｐｓｐｉｅｅ具有图形界面友好、仿 真效果好、功能强大、实用性强的特点，受到广大电子设计工作者、科研人员和高校师生的热烈欢迎，目前国内许多高校已将其列入 电子类本科生和硕士生的辅修课程。 本文基于ＰＳｐｉｃｅ ｆｏｒ Ｗｉｎｄｏｗｓ（Ｖ９．２）来进行仿真说明，该软件主要包括Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓ、ＰＳｐｉｃｅ、Ｐｒｏｂｅ、Ｓｔｍｅｄ（Ｓｔｉｍｕｌｕｓ Ｅｄｉｔｏｒ）、Ｐａｒｔｓ、 ＰＳｐｉｅｅ Ｏｐｔｉｍｉｚｅｒ等部分，适于做系统及电路级仿真，具有快速、准确的仿真能力。 ３实例 为了了解模拟电子线路巾的比较简单的二极管限幅器的工作原理，我们对简单的限幅器进行电路仿真说明： ３．１编辑原理图 首先在Ｗｉｎｄｏｗｓ界面下的ＰＳＰＩＣＥ程序组中双击Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓ，进入原理图编辑。 用鼠标单击绘制（Ｄｒａｗ）中的取新元件（Ｇｅｔ Ｎｅｗ Ｐａｒｔ）项，再单击对话框中 元件库（Ｌｉｂｒａｒｉｅｓ）的浏览（Ｂｒｏｗｓｅ）。从Ａｎａｌｏｇ．ｓｌｂ巾取出电阻Ｒ，系统自动命名 为Ｒｌ；从Ｓｏｕｒｓｅ．ｓｉｔ）中取出正弦电压源ＶＳＩＮ，系统自动命名为Ｖ２：从Ｅｖａ１．ｓｌｂ 中取出二极管ＤＩＮ９１４，系统自动命名为Ｄ１；从Ｐｏｒｔ．ｓｌｂ中取出地线ＥＧＮＤ．系 Ｏ１ 统自动设置为０点。 ４＇３ 把元件放在所需位置，在Ｄｒａｗ对话框里选择（Ｗｉｒｅ），用鼠标画线将元件连 接起来，这样电路图的初绘就完成了。 然后进行元件参数设置。用鼠标双击相应元件或在编辑（ＥＤＩＴ）菜单中用鼠 标单击性质（Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ）对话框，对相应的参数进行修改（也可以用鼠标双击相应 图１二极管限幅器原理图 收稿Ｅｌ期：２００８—０４—２１ 作者简介：杨沽芳（１９７６一），女，浙江慈溪人。讲师，研究方向：电子技术教学。 本栏目责任编辑：王力 一 计算机教学与教青信息化 ＊１５５ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ Ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ电脑知识 技术 ２００８年第４卷第１期（总第２８期） ， 什处的参教 进 修改） 电 ｒ卣为１ 中，ｆ 【｛Ｉ．』 弦电 源｜、ｓｈ］）：起始咀，蠢（Ｖｏｉ【１）为０；幅值电 （Ｖａｍｐ１）为５；频率（Ｆｒｅｑ）ＩＯＫ；电阻Ｒｌ：Ｖａｌｕｅ 缺省值分别为伙特、恢姆和Ｊ脐兹。参数确定后，可刚鼠怀双出需要杯 ｒｌ０ 点迕线， ｌＡＢＥｌ一内 ＩＵ．５ｆＩ、频率的 输入数 （ ｒ＿数）ｖｓｓ与ｏｕ［Ｈｌｌ町 ３．２仿真运行 危进ｆ 仿真分析的嫂 小例的仿真内存为瞬奄分折， Ｓｃ・ｈｅｍａｔｉｃ・ｓ 菜单下，ｊＨ鼠抓 分析（Ａｎａｌｙｓｉｓ）巾的 置（Ｓｅｔｕｐ）． 选ｒ｛ｔ瞬惫分析Ｔｒａｎｓ １ｔ没拦（ 选顶前的小 ｆ，ｑｔ打勾），斤将¨［ＩＪ步Ｋ Ｐｒｉｎｔ Ｓｅｔｕｐ没 ２０ｎｓ，最终时间Ｆｉｎａｌ Ｔｉｍｅ没为１ｍｓ，计算步 长设为２ ｓ：然后退ｆｔ｛． 川鼠 巾 ｖ ａｎｄ Ｉｎ（ ｌｕｔｔｅ Ｆｉｌｅｓ，将 搬 所存的元什库ｌｑｖａ１．１ｉｂ『Ｊｌ１人Ｌｉｂｒａ，＇．？／Ｆｉｌｅｓ一栏 击Ａｎａｌｙｓｉｓ巾的ＩＪｂｒａｒ，接着就ｉｌｌ‘以点Ｉ『 ＩＡ¨ｄＩｖ ｊｓ ｒｌ，的（］ｒｅａｌ Ｎｅ Ｌｌｉｓｆ建矗电路 络丧，此｝１ｌ｝， 爱求 仔盘，ｊ１ 动Ｌ ：仃电路榆查（Ｅｌｅｅｉｒｉｅａｌ Ｒｕｌｅ 界面 计箅结束，ｎＪ 点叶１该 Ｃｈｅｃｋ），＆【】ｆ 错误将给ｆ｝｛提，－ｊ 最ｆ 帆 ｊ 以 ｒ Ａｌｌａｌｖ ｉ ｒ１ 的仿真计算ｓｊｍ －ｌａｔｅ（或按帙捷键Ｆｌ１）进仃仿真 存仿真过陛Ｉｌ１．会 界而的ＦｉＩＰ卜的Ｉｑｘａｌｌ１ｉｎＰ Ｏｕｌｐｕｔ榆☆仿 ３．３结果显示 仿真 束 ．进人 １ （『『丁通过｝装 的选项Ｏｐｉｔｉ（ｍ没置 ｅｈ，￣Ｘ，也【１『 Ａｎａ１），ｓｉｓ『Ｉ１点＿１１ Ｒｕｎ Ｐｒｏｂｅ运行），选择增加（Ａｄｄ） 『ｆｆｆ线（ｒｔｒａｃｅ），ｒｆ： ｉｌｌＶ，Ｊ：ｇ ｌｆ１选、（ ）、Ｖ（ｏｕｔ）．戟ｎｊ‘以开到它们的波形 符存『乜路 巾改变元器什ｆ的参数值（如将Ｖ３改成１Ｖ）后 冉运¨仿 ， 可以微容 地僻刮４－：同的仿真结果 图２输出波形比较 ３．４仿真结果分析 从同２的输 波形我们清楚地了ｆ￣４￣１，只 ｖ（ｖｓｓ）超过３．６、左 时，Ｖ（ｒｌｌ】ｔ）就保持在３．７ｖ ＬＴ，达到了限幅的［Ｉ的，其它情况 下．Ｖ（、 ） Ｖ（ｏｔ．ｔ）的波彤是相同的、输出波形 与 论分析是完全符合的，冈为二搬管只彳丁 向导电性： Ｖ（ｖｓｓ）ｋ＿ｒ ３．６ｖ时，加 存 二阪管Ｄ１Ｎ９１４ ・ＰＮ”结Ｉ．的７１－＿向电压达到‘’ｒ ｊ 电 ”（锗管约为０．２Ｖ，卧管约为０．６、Ｔ）， 擞管正向导通，导通后二檄管两端的 ｆ皂爪基小Ｉ 保”不变（锗钳约为０．３Ｖ，硅管约为０．７Ｖ）．称 ＝二假管的‘‘上Ｌ向 降”，因此、＿（ｏｕｔ）＝Ｖ３＋Ｏ．７～约为３．７～； Ｖ（Ｖｓｓ）小于 ３．６ｖ时．ＪＪｌ１ 硅 №箭Ｄ１Ｎ９１４“ＰＮ”结ｆ‘的１Ｉ向电压没 ‘达刮“门槛电，Ｋ”，二微管处于截止状念，几 没何电流流过，类似于电路存 二极管Ｏｋ丌路，此ｆ１．Ｊ‘Ｖ（ｏｕｔ）＝¨、ｓｓ） 从｝ 述例了¨ｆ ，Ｐｓｐｉ 可以 促地做 各种电路分析 ｊ仿真，为我们的教学 验提供Ｔ ｇ￣，）ｃＶ，Ｊｉｌ‘ 机仿真１’具 ４总结 通过两个学｛ＪｆＪ的敦 、 践表明，件为多 怍技术 敦学领域 ｔｔｆ＜，ＬＨＶ，ｊ‘个例子， Ｉ ｉｔ 电路仿真软件运ｊ｛¨：电 技 教． 术的兴趣Ｌ警 ｊ动 ｊ能为他ｊ嚣 『】进 电路 验ｎ下， 曼。， ‘定的基础，从而起到良好的教雩：设聚，丌促Ｉ 《电ｔ 极不 椿 削｛ 予 殂照ｕ 技 参考文献： ｆ１Ｉ刘浞ＰＳＩ｝ｉ ｃ电路砹ｉｔ‘ ｊ 现ＩＭ］一Ｅ京：国防Ｔ、ｌＩ， 版 ．２００５． 『２］张１ 平．通ｊ｝ｊ电路模拟技术一 ｝】ＩＣＥ ｆｏｉ，Ｗｉ．（Ｉｏ￣ｓＩＭＩ．－！Ｌ ：机械 业｝ＪＩ片匣十ｆ：．１９９９． ３ 离义ｌ唤 汗 ． 拟ｆ乜路的｝Ｉ算机分析 没汁——Ｐｓｆ ｉ（ ｅ程Ｊ孚应用【Ｍ］．－ＩＬｇ：￣ ｆ＇；大学ｍＮ，ｂｔ：，１９９９． ５６ 计算机教学与教育信息化 本拦县责任编辑王力
