激励编辑器使用指南

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原创最新推荐文章于 2026-11-06 17:00:33 发布 915 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

第6章激励编辑器

章节大纲

6.1. 激励编辑器瞬态源
6.1.1 指数型（Exp）源
6.1.2 脉冲源
6.1.3 VPWL
6.1.4 SIN（正弦波）
6.1.5 SSFM（单频调频）
6.2. 用户生成的时变电压波形
6.3. 仿真配置文件
6.4. 练习

激励编辑器是一种图形化工具，可帮助您定义瞬态模拟和数字源。sourcestm库包含三个源部件，如图6.1所示，每个部件都提供了与激励编辑器中定义的激励的接口。

首次从 sourcestm 库中放置源时，原理图中将显示 implementation 属性。此属性指的是在激励编辑器中定义的激励名称。您可以在原理图中直接输入激励名称开始操作，或者在启动激励编辑器时，系统会提示您输入激励名称。

要启动激励编辑器，请选中一个sourcestm源，右键单击 > 编辑PSpice激励。

启动激励编辑器时，将出现新激励窗口，如图6.2所示。请注意，在 16.3 版本中，激励文件的名称已采用 PSpice 仿真配置文件的名称，本例中为 transient.stl。在早期版本中，激励名称则采用项目名称。

示意图0

新建激励窗口允许您定义模拟和数字信号，并在Capture中尚未定义激励名称时提示您输入激励名称。

6.1 激励编辑器瞬态源

6.1.1 指数（Exp）源

图6.3和图6.4 显示了两种可能的指数波形，这些波形可以分别使用VSTIM或ISTIM源为电压或电流定义。

两种指数波形均在时间延迟（td1）后开始，然后在电压V1和V2之间以时间常数（tc1）呈指数上升或下降，持续至时间td2。之后，波形在td2后以时间常数（tc2）衰减或上升。

例如，在图6.3中，电压在 td1（10 μs）之前为低电压（0伏特）；然后电压以时间常数 tc1（10 μs）按指数规律上升至高电压（10 伏特）。该指数上升的时间由td2−td1定义，为 30 μs（40−10μs），之后电压以时间常数tc2（5 μs）呈指数下降，逐渐回到V1。

示意图1

示意图2

现在，指数电压由以下公式定义：

$$
v(t) = (V2 - V1)\left(1 - e^{-\frac{time}{time\ constant}}\right)
$$

因此在 0 秒和 td1 之间，电压是恒定的：

$$
v(t) = V1
$$

在td1和td2之间：

$$
v(t) = V1 + (V2 - V1)\left(1 - e^{-\frac{t - td1}{tc1}}\right)
$$

在td2与停止时间之间的时间段内，电压由以下公式给出：

$$
v(t) = V1 + (V2 - V1)\left(1 - e^{-\frac{t - td1}{tc1}}\right)\left(1 - e^{-\frac{t - td2}{tc2}}\right)
$$

6.1.2 脉冲源

图6.6 显示了电压脉冲波形的定义，其中：
V1—低电压
V2—高电压
TD—脉冲开始前的时间延迟
TR—以秒为单位指定的上升时间，定义为V1与V2之间的时间差
TF—以秒为单位的下降时间，定义为V1与V2之间的时间差；
PW—脉冲的脉冲宽度；
PER—脉冲周期，即脉冲频率。

类似地，电流脉冲可使用 ISTIM 元件定义，如图6.7所示。

示意图3

首次放置VSTIM、ISTIM或DigSTIM元件时，会显示实现属性的名称和值。您只需显示激励的名称，因此双击Implementation5，将打开显示属性对话框，并选择仅值（图6.8）。

示意图4

示意图5

示意图6

图6.9 显示了ISTIM元件及其定义的电流激励Ipulse。与之前相同，要启动激励编辑器，右键单击并选择激励编辑器，然后为新建激励选择脉冲。图6.10 显示了使用ISTIM元件为电流脉冲定义的脉冲属性。生成的电流波形如图6.11所示。

示意图7

示意图8

示意图9 图6.11 使用图6.10 中的属性生成的电流脉冲波形。)

6.1.3 分段线性电压源（VPWL）

分段线性(PWL)是指实际绘制电压或电流波形的方法。您需要定义时间和电压（或电流）轴，然后使用光标来绘制波形。本章节末尾的练习中给出了一个示例。

6.1.4 正弦（SIN）源

图6.12 显示了正弦波的属性。完整的定义包括阻尼正弦波的属性，以及相位角和偏移值。偏移值是时间0秒时的初始电压或电流，幅值是最大电压或电流，频率（赫兹）是每秒周期数，时间延迟（秒）是启动延迟，阻尼因子（1/秒）是指数衰减，相位角（度）是相位角（图6.13）。

示意图10

6.1.5 单频调频（SSFM）源

该源产生如图6.14所示的频率调制正弦波，其中显示了载波频率的调制。正弦波由以下公式给出：

$$
v(t) = V_{off} + V_{ampl} \cdot \sin\left[2\pi f_c t + mod \cdot \sin(2\pi f_m \cdot time)\right]
$$

其中 $V_{off}$ 为偏移电压，$V_{ampl}$ 为电压最大值，$mod$ 为调制指数，$f_c$ 为载波频率，$f_m$ 为调制频率。

示意图11

示意图12 图6.14 单频FM属性。)

6.2 用户生成的时变电压波形

您还可以在探针中将瞬态分析生成的波形用作时间−电压源。在探针中，选择文件 > 导出，将显示图6.15所示的选项。

示意图13

在探针中选择迹线名称，复制并粘贴数据到文本文件，这是创建时间−电压文本文件的另一种方法。

6.3 仿真配置文件

在版本16.3之前，当你启动激励编辑器时，会创建一个与项目名称相同的激励文件；例如，名为stimulus的项目将创建一个stimulus.stl文件。你创建的所有激励都将保存在stimulus.stl文件中，因此在原理图中只需更改VSTIM、ISTIM或DigSTIM源上显示的名称，即可选择不同的激励。

从版本16.3开始，激励文件与当前活动的仿真配置文件相关联，并可通过配置文件选项卡下的仿真配置文件进行访问。在早期版本中，激励、库和包含选项分别有独立的选项卡。

在已配置的文件下，您将看到stimulus.stl文件（参见图6.23）。如果未看到激励文件，则可浏览查找文件名。然后，您可以将激励文件添加到配置文件中（添加到配置文件）。但还有其他选项：

添加为全局：所有设计都将可以访问该激励文件。
添加到设计：只有当前设计可以访问。

将激励文件添加为全局文件，对于创建标准激励集以测试所有电路非常有用。您可以添加多个激励文件，并通过点击上下箭头来调整顺序。红色叉号用于删除所选文件。

6.4 练习

注意
从版本 16.3 开始，与早期版本存在一些差异。当您在任何版本中首次创建新项目时，默认会创建一个 PSpice 偏置仿真配置文件。您可以在项目管理器中的 PSpice 资源 > 仿真配置文件下看到该文件。为了保持版本间的兼容性，请在项目管理器中删除偏置仿真配置文件。

创建一个名为 stimulus 的项目。
在项目管理器中，展开 PSpice 资源 > 仿真配置文件，如图6.16 所示，并删除 SCHEMATIC1‐偏置配置文件。
绘制图6.17中的电路图。VSTIM 电源（低电压）来自 sourcestm 库。

示意图14

示意图15

选中VSTIM并右键单击 > 编辑PSpice激励。在新激励窗口中，将源命名为 sin100Hz，并选择一个正弦波源（图6.18）。

示意图16

创建一个无偏移、幅值为1伏特的100赫兹正弦波。其余所有值保持其默认值0（图 6.19）。单击确定，保存激励源并在提示时更新原理图，然后退出激励编辑器。
在Capture中，激励名称现在显示在V1上。双击实现¼ sin100Hz并选择仅值（图6.20）。

仅显示激励名称，如图6.21所示。

示意图17

示意图18

示意图19

创建一个 PSpice 仿真配置文件 (PSpice > 新建仿真配置文件)，并将其命名为瞬态。在分析类型：下拉菜单中选择时域（瞬态），并将运行至时间：设置为 20毫秒（图6.22）。单击应用，但不要退出该配置文件。
选择配置文件 > 类别 > 激励，您应该会看到 stimulus.stl 文件已列出（图 6.23）。

示意图20

突出显示 stimulus.stl 文件，然后单击编辑。激励编辑器将启动并显示 sin100Hz 激励。这是一种快速查看激励文件中可用激励的方法。关闭仿真配置文件。

在节点输出（图6.24）放置一个电压标记，运行仿真（PSpice > 运行），并确认电阻两端出现正弦波电压。

注意
如果在探针窗口中看到一条平坦的电压线，则可能尚未删除默认的bias.stl文件。请参阅练习开始处的说明。此时激励编辑器会以默认的bias.stl作为活动的仿真配置文件启动。如果在仿真配置文件中看不到激励文件（图6.23），则浏览该文件，文件位于bias文件夹中，然后选择添加到设计。

在项目管理器中，展开PSpice > 资源 > 激励文件，您应该可以看到 transient.stl 激励文件，如图6.25 所示。您可以在此处双击该文件以打开激励编辑器来检查激励。
在 Capture 中高亮 VSTIM 并启动激励编辑器。在激励编辑器中将显示之前的正弦属性。点击取消。
创建一个名为 Vpulse（激励源 > 新建）的脉冲源，其初始值为 0伏特，幅值为 1伏特，无初始延迟，上升时间为 500 μ秒，下降时间为 1毫秒，脉冲宽度为 2毫秒，周期为 10毫秒（图6.26）。单击“确定”并保存激励源，但在提示时不要选择“更新原理图”。退出激励编辑器。

注意
输入属性值时，请按键盘上的TAB键移动到下一个属性框。

注意
该激励在Capture中已命名为sin100Hz，无法从激励编辑器中更新。在之前的软件版本中，如果对更新原理图选择是，光标将变为沙漏并一直停留。您需要切换到Capture，此时您将看到图6.27中的对话框。只需单击确定即可。

在Capture中，双击激励名称sin100Hz，并将其更改为Vpulse，如图6.28所示。
运行仿真。在PSpice中选择 > 运行，或单击蓝色播放按钮。
确认电阻两端出现电压脉冲波形。
在Capture中选中VSTIM，右键单击 > 编辑激励编辑器。在激励编辑器中将显示先前的PULSE属性。单击取消。
创建一个新激励，激励 > 新建。将激励命名为Vin，并选择PWL（分段线性）。

注意
您可能会被询问是否要更改轴设置。

从顶部工具栏中选择绘图 > 坐标轴设置。将波形绘制分辨率设置为图 6.29 所示。
将出现一个笔形光标。绘制一个相应的分段线性图，以近似图 6.30 中所示的分段线性电压。第一个点 (0,0) 已经被选中。只要定义了三个峰值，精度无关紧要。此激励将在第7章的瞬态分析中使用。按 ESC 键以退出绘图模式。
如果要删除或移动一个点，请先按 ESC 键退出绘图模式，将光标放在某个点上，该点会变为红色，然后删除或移动该点。要返回绘图模式，请选择编辑 > 添加，或选择图标。

注意
在版本 16.3 之前，您只能向前放置点；无法向后移动。如果要删除或移动某个点，请按 ESC 键退出绘图模式，将光标放在一个点上（该点会变为红色），然后删除或移动该点。