PCB-Design-Effizienz steigern mit OrCAD PSpice Simulation
Warum Simulation?
Simulation ist ein unverzichtbarer Schritt im PCB-Design-Prozess. PSpice (Simulator in OrCAD) liefert zusammen mit OrCAD Capture einen schnellen „Vorschau“ vor dem Board-Design – für höhere Fertigungseffizienz und sichere Endperformance. Die Kooperation beider Tools ist in Abbildung 1 dargestellt.
Vier Voraussetzungen vor der Simulation
Vor dem Simulationsstart müssen vier Elemente bekannt sein (siehe Abbildung 2).
Analyse-Typen in PSpice
| Analyse-Kategorie | Analyse-Typ | Zweck |
|---|---|---|
| DC Analysis | DC Sweep Analysis | Quelle, globalen Parameter, Modellparameter oder Temperatur über einen Wertebereich variieren |
| Bias Point Analysis | Beliebige Analyse implementieren | |
| DC Sensitivity Analysis | Empfindlichkeit einer Knotenspannung gegenüber jedem Bauelementparameter berechnen | |
| AC Analysis | AC Sweep Analysis | Kleinsignal-Verhalten berechnen |
| Noise Analysis | Bauelementrauschen, Gesamtausgangs- und äquivalentes Eingangsrauschen berechnen | |
| Transient Analysis | Parametric Analysis | Mehrfache Iterationen einer Standardanalyse durchführen |
| Temperature Analysis | Standardanalysen bei verschiedenen Temperaturen ausführen | |
| Monte Carlo Analysis | Schaltungsantwort auf Bauteilwertschwankungen berechnen | |
| Advanced Analysis | Worst Case Analysis | Schlimmstmöglichen Ausgang eines Schaltkreises/Systems finden |
Simulations-Schritte
1. Simulationsprofil anlegen
Vor dem Start: Simulationsprofil erstellen – speichert Einstellungen für einen Analysetyp zur Wiederverwendung. Profile sind editierbar und anpassbar.
2. PSpice starten
In OrCAD Capture: PSpice → Run. PSpice Netlist Generation-Fortschrittsfenster zeigt jeden Schritt. Nach Abschluss meldet das Output-Fenster Fertigstellung.
3. Ausgangswellenformen anzeigen
Nach Simulation: Wellenformen prüfen → Schaltkreisperformance bewerten, Designvalidität sichern. Dazu Marker in OrCAD Capture setzen (PSpice-Menü → Marker wählen), um Messpunkte zu definieren.
Hinweis: PSpice speichert Ergebnisse in zwei Dateien:
- Waveform Data File – grafisch darstellbare Simulationsergebnisse
- PSpice Output File – kann Informationen enthalten (konfigurierbar über Options-Tab im Simulation Settings-Dialog)
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