Introduction to SPICE Microelectronics (I)

What is SPICE? Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis SPICE was developed by U.C. Berkeley in 1970. There are many commercial SPICE programs, such as PSPICE, HSPICE, IS-SPICE, IG-SPICE,.etc.

PSPICE Data Flow Schematics .sch PSPICE (simulation) Graph Tools Create netlist .cir .net .als Graph Data output .dat circuits editor

檔案說明 檔案 代表內容 .sch 儲存利用電路圖形編輯器產生的電路圖。 .als 儲存電路節點名稱、模型的特性及元件別名。 .net 儲存所有元件和元件之間連接的情形。 .cir 儲存參考到 netlist、alias和model資料的檔案，可以直接送入PSPICE分析結果，這是PSPICE軟體中最重要的檔案 。 .dat 儲存圖形資料結果，可以送入Graph Tool中，分析圖形 。 .out 儲存文字輸出結果 。

description used part You can use hot-key : Ctrl+G

元件庫說明 Symbol Lib. Resource Description abm.slb Pspice A/D 模擬時可用到的函數 analog.slb 電阻、電容、電感、傳輸線、變壓器、控制電源。 breakout.slb 半導體元件(diode, MOS, BJT…)、開關、ADC、DAC、RAM、ROM等。 connect.slb 各種接腳 eval.slb 各種已存在元件(如74系列IC) port.slb 各種接腳 (含接地等…) source.slb 各種電源 sourcstm.slb 電源 special.slb Pspice command與特殊符號

You can modify the component attribute by double click the part You can modify the component attribute by double click the part. Only parameter without ’ * ‘ can be modified. You can change the component placement direction by hot-key Ctrl+R, or using the dialog “Change Display”.

You can use “Ctrl+W” to draw wires. Add label for wire -> select the wire then double click. Select and delete.

Basic Analysis DC Analysis: 1. Bias point detail 2. DC sweep Transient Analysis : transient AC Analysis: AC sweep

Bias point detail Choose Analysis / setup Choose Analysis / Simulate

DC sweep 與更改變數的元件名稱相同。

Marker ※測量電流的marker必須在元件端點。

Transient Analysis Initial condition要記得設定。 (參數 IC = ** V)

AC sweep 電壓源必須要選擇VAC

The Diode Model 其中 D1N4148為 Si質二極體。 D1N750 為 Zener Diode。 PSPICE9.1版元件庫中， 有四種二極體模型D1N4004、D1N4148、D1N750 、D1N914。 其中 D1N4148為 Si質二極體。 D1N750 為 Zener Diode。

Diode 近似模型 (1) (2) (3) 平常我們在紙上分析電路時，不可能實際地考量diode的物理特性，所以介紹幾個常用的近似模型。 理想二極體模型 (Ideal Diode Model） (2) 定壓降模型 （Constant Voltage Drop Model） (3) 電池加電阻模型 （Battery Plus Resistance Model）

Exercise 利用PSPICE畫出D1N4148二極體的I-V curve。

箝位電路（Clamping circuit）

Vsin Parameter DC DC voltage magnitude(used for bias point) AC AC magnitude(used in AC sweep) Voff offset voltage Vampl Voltage amplitude of sinusoid (transient analysis only) Freq freqency of sinusoid (transient analysis only) TD Delay DF Damping factor Phase Differential phase of sinusoid Simulationly x

the voltage doubler Clamping circuit The Peak Rectifier (峰值整流器)