Pspice 를 이용한 회로설계 기초이론 및 실습 2015 년 9 월 두째 주. Pspice SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis). 컴퓨터를 이용한 전기, 전자, 디지털 회로 설계와 해석을 위해 1972.

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1 Pspice 를 이용한 회로설계 기초이론 및 실습 2015 년 9 월 두째 주

2 Pspice SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis). 컴퓨터를 이용한 전기, 전자, 디지털 회로 설계와 해석을 위해 1972 년 미국 Berkely 대학에서 개발 된 프로그램. Pspice ◦1984 년에 MicroSim 사에서 출시한 SPICE 에 의한 PC 기반의 시 뮬레이션 프로그램 ◦ 회로의 설계, 편집, 시뮬레이션 및 그래픽 출력이 가능. 11,000 개의 Analog library 와 2,000 개의 Digital library 가 있어 거의 모든 회로의 simulation 이 가능. ◦ 현재에는 OrCAD 사에서 MicroSim 사를 인수 합병하여 회로 작 성 기능을 강화한 OrCAD PSpice Release x.x 가 출시

3 Pspice 의 특성 Computer 를 사용한 Circuit 모의실험가능. ◦ 실제 회로를 제작하지 않고 컴퓨터를 이용하여 회로를 설계, 계산하고 측정, 평가할 수 있어 효과적 ◦ 각종 회로 및 소자에 대한 조건의 추가를 통하여 실험실에서 실 험하는 것과 동일한 결과 유추 가능 GUI 를 사용한 쉬운 Circuit simulation ◦Windows 의 지원으로 기존의 Text 기반 simulation 에서 Graphical 한 simulation 환경으로 넘어감. 부품소자의 Library 화 ◦ 원하는 부품의 Library 추가 시 그 소자에 대한 simulation 가능

4 Pspice 교재 PSPICE 기초와 활용 (VER 16.3) - 복두 출판사 최평, 조용범등 4 인 공저

5 PART Ⅰ. PSpice 일반 Chapter 1 PSpice 시작 Chapter 2 PSpice 입문 PART Ⅱ. PSpice 시뮬레이션 Chapter 3 시뮬레이션 일반 Chapter 4 DC 해석 Chapter 5 교류해석 (AC Analysis) Chapter 6 과도해석 (Transient Analysis) Chapter 7 Parametric 해석과 Measurements Chapter 8 Monte Carlo 해석 Chapter 9 소자의 특성 바꾸기 Chapter 10 ABM 활용 PART Ⅲ. 기본회로 설계 Chapter 11 회로 기본법칙 Chapter 12 R, L, C 기본회로 Chapter 13 다이오드 기본회로 Chapter 14 트랜지스터, EET 기본회로 Chapter 15 OP-AMP 기본회로 Chapter 16 디지털 기본회로 PART Ⅳ. 아날로그, 디지털 회로 실습 Chapter 17 아날로그 응용회로 및 실습 Chapter 18 디지털 응용회로 및 실습 Chapter 19 ABM 응용회로 및 실습 PART Ⅴ. APPENDIX appendix A. 디지털 Simulation Parameter 설정 appendix B. Error Message & Error List appendix C. PSpice Book List appendix D. 참고자료 appendix E. CD-ROM 수록 CONTENTS

6 Pspice 의 다운로드 및 설치 USB 에 다운받은 프로그램을 컴퓨터에 설치하세요.

7 Pspice 의 다운로드 및 설치

8 선택 Capture CIS : 시뮬레이션 할 회로를 그리는데 사용하는 Schematic Capture 프로그램

9 회로도의 작성 1.Name 에 프로젝트 이름 삽입 2.Analog or Mixed A/D 선택 - simulation 을 위해지정 - 아날로그 / 디지털 혹운 혼합회로 의 설계시에 사용 3. 데이더 저장 경로 및 폴더지정. Location 설정 PCB 설계 시 사용 PLD 관련 설계 시 사용 위에 해당없는 기타회로 설계 시 사용

10 회로도의 작성

11 OR-CAD 기본화면

12 기본화면의 구성

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16 회로도의 작성 회로도 작성방법 1. 시뮬레이션용 회로를 그릴 때는 반드시 PSpice 폴더에 있는 Library 를 사용해야 한다. 모든 소자는 각각 분류되어 Library 에 저장되어있는데 소자를 사용하기 위해서는 Library 를 지정해줘야 한다. 2. 배치한 소자간의 연결. 3. 각 소자들의 파라미터 입력. 4. 시뮬레이션 조건 설정. 5. 시뮬레이션

17 라이브러리 파일로드 1. 툴 팔레트에서 Place Part 를 선택 2. 메뉴 Place 에서 Part 선택 3. Library 등록 - Add Library 버튼 클릭 Browse File 창 Open. 4. 파일 선택 ( 모든파일선택 )

18 부품의 배치 1. 툴 팔레트에서 Place Part 를 선택 2. 메뉴 Place 에서 Part 선택 3. Library 등록 - Add Library 버튼 클릭 Browse File 창 Open. 4. 파일 선택 ( 모든파일선택 )

19 - Place Part 창의 Part 상자에 찾 을 부품의 이름을 입력 / 부품이름을 선택하여 Part Search. 클릭 - 부품을 찾은 후에 OK 버튼 클릭 - schematic 윈도우에 클릭. 부품 > 저항 : Analog Library 의 R 선택 인덕터 : Analog Library 의 L 선택 커패시터 : Analog Library 의 C 선택 - 접지 : 아날로그 회로를 시뮬레이션할 때 꼭 필요한 요소 ( 없으면 node..floating 에러를 유발 ) Toolbar 상에 아이콘 을 클릭하거나, Place/Ground 클릭 여러 접지 중에서 반드시 Source Library 내의 0/SOURCE 접지 선택 - 교류전원 (VSIN) ➜ Source Library 의 VSIN 선택

20 부품 ( 소자 ) 의 연결 tool 팔레트의 Place Wire 를 선택하여 각 부품의 단자 사이를 선으로 연결한다. 소자의 빨간색 리드선 다음 부분을 wire 로 접속

21 소자의 방향이 맞지 않을 경우 Ctrl+R 혹은 Edit/Rotate 명령을 사용하여 방향을 전환한다.

22 파라메터 입력 소자는 이름과 심볼 그리고 소자 값으로 구성된다. 소자값의 변경 방법 1 마우스로 소자를 선택한 후 오른쪽 버튼을 클릭하여 Edit Properties... 을 선택하여 나온 대화 상자에서 Value 에서 소자값 설정 소자값의 변경 방법 2 소자값 (10uH 부분 ) 을 더블 클릭하고 Value 에 소자의 값을 입력

23 Pspice 에서 스케일의 표기

24 작성된 테스트 회로도

25 시뮬레이션 1. New Simulation Profile 생성 처음 시뮬레이션하는 경우 : PSpice 메뉴에서 New SimulationProfile ( 버튼 ) 을 선택. 2. 이미 Simulation Profile 이 존재하고 이를 수정할 경우 Simulation Settings ( 버튼 ) 을 선택하여 Simulation 조건을 재설정. - New Simulation 대화창이 나타나면 Name 를 항목에서 시뮬레이션 이름을 지정.

26 시뮬레이션 조건 설정 (setting) ■ Analysis type · Time Domain(Transient) : 시간을 증가시켜 가면서 회로의 전압, 전류, 디지털 회로의 논리상태 등의 과도상태를 계산 · DC Sweep : 전원의 파라미터 변화시키면서 회로의 전압, 전류, 디지털 회로의 논리 상태 등을 계산 · AC Sweep/Noise : 전원 주파수를 변화 시키면서, 전압 - 전류 해석, Bias Point 주위에서 Small- signal Analysis 를 수행, Frequency Response, Noise 해석 · Bias Point : 바이어스 포인트 데이터를 계산하고 output 파일에 출력한다.

27 시뮬레이션 실행 Pspice 메뉴의 Run 을 선택하거나, 툴바의 아이콘 선택 에러가 없는 정상동작의 경우 Pspice A/D 화면 이 open

28 시뮬레이션 실행 파형을 그리기 위해서는 Trace/Add Trace 를 선택하거나 왼쪽의 Tool Bar 를 선택한다. 교류전원전압을 Plot 하려면 마우스를 이용하여 V(V1:+) 를 더블 클릭 하거나, Simulation Output variables 박스 안에 입력한 후 OK 버 튼을 클릭한다.

29 시뮬레이션 실행 파형을 그리기 위해서는 Trace/Add Trace 를 선택하거나 왼쪽의 Tool Bar 를 선택한다. 파형그리는 방법 1. 교류전원전압을 Plot 하려면 마우스를 이용하여 V(V1:+) 를 더블 클릭하거나, Simulation Output variables 박스 안에 입력한 후 OK 버튼을 클릭한다.

30 파형을 그리는 방법 2.

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32 예제 1> 다음의 회로를 설계하고 simulation 하라

33 예제 1> 결과 plot 가 다음과 같은지 확인하시요.