Online-Tutorial Schaltungs-Simulation mit PSpice
Mein komplettes Tutorial für PSpice ab der Student-Version 9.1. Das Tutorial ist im Laufe der Zeit entstanden und richtet sich hautpsächlich an Schaltungsentwickler und Studenten. Nun ist es online. Viel Freude damit! Alle Rechte liegen bei mir. Sie dürfen das Tutorial nicht für eigene Seminare benutzen. Sie dürfen das Tutorial abgesehen von den Übungsaufgaben auch nicht herunterladen. Die Videos dürfen zum Betrachen heruntergeladen werden. Ein Nachdruck, auch auszugsweise, ist ebenfalls nicht gestattet.
Eigentlich für die Version ab 9.2 geschrieben, kann damit auch ab der Student-Version 9.1 gearbeitet werden, wobei die geringen Unterschiede zur Version 9.2 kaum auffallen. Die Student-Version 9.1 besitzt fast die volle Funktionalität der Vollversionen, allerdings ist die Zahl der maximalen Knoten begrenzt, so dass in der Praxis Schaltungen bis zu 90 Bauteilen simuliert werden können. Die Knoten eventueller Unternetzwerke werden allerdings mitgezählt.
 	
 	Ergebnis einer Toleranzanalyse (Monte-Carlo-Analyse) im Zeitbereich mit PSpice. Dies ist das Resultat, wenn allen Bauteilen Toleranzen vergeben werden.
 	
 	Selbst das geht mit der PSpice-Studentversion: Röhrengegegentakt-NF-Endstufe. Die Modelle für die Röhren, den Übertrager und den Lautsprecher gibt es zum Beispiel als Unternetzwerke unter http://tdsl.duncanamps.com/dcigna/tubes/spice/index.html.
Das Tutorial war ursprüngliche auf CD-ROM. Deshalb gibt es noch einige Einschränkungen, die im Laufe der Zeit beseitigt werden. Die Videos liegen noch im AVI-Format vor. Mit dem Internet-Explorer und dem Windows-Media-Player als Plugin können diese Videos direkt im Browser betrachtet werden. Einige Links gehen nicht. Dafür sind alternativ die Zip-Dateien mit den vorbereiteten Übungsaufgaben herunterladbar.
Das Tutorial erklärt zudem, wie sie externe Modelle einbinden können. Diese Modelle finden Sie im Internet und den nachfolgenden Links. Sie können aber auch bereits mit den vorhandenen Modellen der Demo-Version sehr viele Untersuchungen vornehmen.
Simulationsprogamm: Die PSpice-Student-Version 9.1 gibt es zum Beispiel unter http://www.electronics-lab.com/downloads/schematic/013/. Sehr gut geeignet ist auch die Evaluation-Version (Demoversion) 9.2, welche nach kurzer Suche im Internet gefunden werden kann. Bitte beachten Sie, dass die Demoversionen nur für das Ausprobieren, das Erlernen und den privaten Gebrauch genutzt werden dürfen. Eine Nutzung für die kommerzielle Schaltungsentwicklung ist nicht gestattet.
Modelle: http://www.gunthard-kraus.de/Spice_Model_CD/, insbesondere http://www.gunthard-kraus.de/Spice_Model_CD/Mixed%20Part%20List/Spice-Models-collection/.
Pspice-Online-Tutorial: Die Links zu den einzelnen Kapiteln rufen ein neues Fenster auf.
1. Impressum, Wichtige Hinweise, Haftungsausschluss und Vorwort
 	Impressum
 	Wichtige Hinweise, Haftungsausschluss
 	Vorwort
 	Systemvoraussetzungen für die Version 9.1
 	Beschaffun und Installation von Capture/PSpice
 	Aufrufen von Capture und PSpice
 	Deinstallation von Capture/PSpice
3. Die Grundeinstellungen von Capture
 	Das noch leere Capture-Fenster
 	Einstellungen unter Menüleiste Options Preferences…:
 	Einstellungen unter Menüleiste Options Design Template…
 	Gitterabstand einstellen
 	Randmarkierung (Grid Reference)
 	Titelblock verbergen
 	Hierarchische Blöcke und Bauteile unter Hierarchy
4. Anlegen, Öffnen und Schließen von PSpice-Projekten
 	Die Begriffe Projekt (OPJ-Datei) und Design (DSN-Datei)
 	Ändern der vorgegebenen Namen SCHEMATIC1 und PAGE1
 	Grundsätzliches zur Namensvergebung in PSpice und Capture
 	Das erste Projekt wird angelegt
 	Ein zweites Projekt wird angelegt
 	Ein bereits erstelltes Projekt aufrufen
 	Vorbereite Projekte dieses Kurses aufrufen
 	Projekte schließen
 	Das Session-Log-Fenster
 	Mehrere Projekte in Capture gleichzeitig
 	Fenstergröße verändern
5. Eingabe eines für die Simulation geeigneten Stromlaufplans
 	Bauteilebibliotheken (OLB-Dateien)
 	Der Part-Browser
 	PSpice-Bibliotheken (LIB-Dateien, Modell-Bibliotheken)
 	Aufrufen und Anordnen der Bauteile
 	Horizontal und Vertikal Spiegeln der Bauteile und Symbole
 	Verschieben von Bauteilen oder anderen Elementen des Schaltplans
 	Gruppierungen bilden und Schaltungsteile kopieren
 	Entfernen von Bauteilen oder anderen Elementen des Schaltplans
 	Einsetzen des Kondensators
 	Einsetzen der Gleichspannungsquelle VDC
 	Wo finde ich welches Bauteil? – Automatische Bauteilesuche mit Part Search
 	Abspeichern der bisherigen Arbeiten
 	Die Verdrahtung der Schaltung
 	Netznamen (Net-Alias) vergeben
 	Die Bauteilebezeichner (R1, R2, R3 …) verändern
 	Die Bauteilewerte verändern und die richtige Schreibweise für Bauteilewerte
 	Die für die Simulation unverzichtbare PSpice-Masse
 	Wie die PSpice-Masse das erste Mal nach der Installation von Capture in die Schaltung gesetzt wird
 	Dokumentation des Stromlaufplans
 	Das schnelle Hinzufügen der PSpice-Null
 	Ein wenig Theorie: Die PSpice-Masse vergibt nur einem Knoten die Bezeichnung "0"
 	Zusammenfassung der wichtigsten Tastaturkürzel
6. Anlegen eines Simulationsprofils für die Arbeitspunktanalyse, die erste Simulation und Netzlisten
 	Anlegen eines Simulationsprofils
 	Starten der Simulation
 	Anzeigen der Simulationsergebnisse
 	   a) Anzeige in der Output-Datei
 	   b) Anzeige direkt im Schaltbild
 	Hintergrundwissen zu den Netzlisten (vertiefend)
 	   Design Rules Check
 	  Verbindungs-Netzliste
 	  Simulations-Netzliste
 	 Zusammenfassung von Verbindungs- und Simulations-Netzliste
 	 Simulieren von Netzlisten ohne Capture und nur mit Probe
 	Die Schaltung zur Anzeige einer Transistorausgangskennlinie
 	    Aufbau
 	  Funktionsweise
 	  Das Simulationsprofil für den DC-Sweep
 	Grafische Darstellung des Kollektorstroms
 	  1. Marker verwenden
 	  2. Anzeige der Werte oder Variablen ohne Marker
 	Sichern von bereits simulierten PSpice-Projekten
 	Falsches und richtiges Austauschen von Transistoren, Halbleitern u.s.w.
8. Die Stromrichtung bei Strommarkern
9. Der verschachtelte DC-Sweep
 	Erzeugen einer Ausgangskennlinienschar
 	Ein neues Simulationsprofil erzeugen, das auf einem vorhandenen basiert
 	   Ausfüllen des "secondary sweep"
 	Zwei Simulationsprofile zur Auswahl
 	Simulationsprofile löschen und den Profilnamen ändern
 	Das Ergebnis nach der Simulation zeigt eine Kennlinienschar
 	Leistungshyperbel und Arbeitsgerade eintragen
 	Eigenerwärmung und die Behandlung von Bauteile-Grenzwerten
 	   Eigenerwärmung
 	   Grenzwerte der Bauteile
10. Die Darstellungen im Probe-Fenster
 	Achsenabschnitte und die Gitterdarstellung verändern
 	Grafische Elemente und Texte einblenden
 	   Einzeichnen einer Arbeitsgerade
 	   Einblenden von Texten
 	Aufrufen und Abspeichern des Erscheinungsbildes
 	   Aufrufen über Probe
 	   Direktes Aufrufen aus Capture heraus
 	Diagramme in Textverarbeitungssysteme übertragen
 	Die Grafen dicker darstellen und mit Mustern und Symbolen versehen
 	Einstellungen direkt in der PSpice.ini vornehmen
11. Mehrere Y-Achsen und Diagramme in Probe darstellen
 	Neues PSpice-Projekt anlegen
 	    Simulationsprofil anlegen
 	   Den Simulationsfortschritt in Probe verfolgen können
 	   Variablen mit "Add Traces" auswählen
 	   Die Darstellung des Simulationsergebnisses in Probe
 	Die Variable eines Grafen mit mathematischen Ausdrücken ergänzen
 	Löschen und Markieren eines Grafen
 	Anlegen einer zweiten Y-Achse
 	Die Doppelpfeil-Markierung der Y-Achse verschieben
 	Den verschiedenen Y-Achsen gezielt andere Bezeichnungen und Einteilungen vergeben
 	Löschen einer Y-Achse
 	Mehrere Diagramme in einem Probe-Fenster anzeigen
12. Die Simulation mit Probe auswerten
 	Den Stromverstärkungsfaktor in Abhängigkeit von der Kollektorspannung darstellen
 	   Mathematische Ausdrücke ohne Tipperei in das "Add Traces"-Fenster eintragen
 	  Eine Ableitung erzeugen
 	Anzeigen der von PSpice berechneten Punkte (Mark Data Points)
 	Ausschnitte in Probe vergrößern (Zoomen)
 	Übertragen der X-Y-Wertepaare in eine Tabelle
 	Mit dem Probe-Cursor die exakte Position ermitteln
 	  Das Fadenkreuz auf einem anderen Grafen verschieben
 	  Minima, Maxima und Wendepunkte automatisch auffinden lassen
 	 Die Position des Fadenkreuzes als Zahlenangaben einblenden
13. Importieren von Schematics-Dateien nach Capture
14. Untersuchung der Frequenzabhängigkeit (AC-Sweep)
 	Kleinsignalverhalten
 	Eingabe und Vorbereitung der Schaltung
 	Die Wechselspannungsquelle VAC
 	Der Property- oder Eigenschaften-Editor
 	Off-Page-Verbindungselemente (Off-Page-Connectoren)
 	Netznamen als Alternative zu Off-Page-Connectoren
 	Den Operationsverstärker vertikal spiegeln
 	Nichtmodellierte Anschlüsse
 	Anlegen eines Simulationsprofils für die AC-Analyse
 	Anzeigen der Gruppenlaufzeit,  des Phasen- und Frequenzgangs
 	Marker für besondere Anwendungen
 	   Spannungsmarker für eine Anzeige in dB
 	   Marker für das Bode-Diagramm
 	 Logarithmische Einstellung für die X- und Y-Achse wählen
 	Anzeigen von Ortskurven
 	   Variable der X-Achse ändern
 	Die zu untersuchende Schaltung
 	Das Simulationsprofil für die Rausch-Analyse
 	Graphische Anzeige in Probe
 	Rausch-Minimierung
16. Untersuchungen im Zeitbereich (Transientenanalyse)
 	Die Schaltung
 	Die Rechteckspannungsquelle VPULSE
 	Das Simulationsprofil
 	Eine kritische Untersuchung des Ergebnisses
 	Überspringen der Arbeitspunkteinstellung für den Anfangszustand
 	Die Einstellung "Start saving data after:"
 	Die Einstellung "Maximum step size:"
 	Die Rechenschrittweite ist nicht gleichmäßig
 	Transientenanalyse eines Oszillators
 	Umladen eines Kondensators (die verlorene Energie)
17. Verkoppelung von Induktivitäten
 	Kernlose Verkoppelung
 	Verkoppelung mit einem magnetischen Kern
 	Die Demonstrations-Schaltung
 	FFT-Analyse
 	Fourier-Analyse
19. Tabellen in der Transientenanalyse verwenden
 	Die Datenpunkte in eine Tabelle übertragen
 	Mit der Tabelle eine Spannungsquelle steuern
 	Tabellen mit X-Y-Wertepaaren von zeitgleichen Abständen mit VPRINT erzeugen
20. Konvergenzprobleme beheben
 	Häufige Falscheingaben
 	Konvergenzprobleme bei der Arbeitspunktbestimmung
 	Konvergenzprobleme bei der Transientenanalyse
 	Ursachen für einen Simulationsabbruch
 	Die Konvergenzeinstellungen in der Registerkarte Options
 	Problembehebung bei idealen Spulen
 	Weitere Tipps zur Konvergenz (NODESET und IC)
21. Die Macro-Funktion in Probe
 	Beispiel Ladekurve eines Kondensators
 	Anlegen und Abspeichern eines Macros
 	Aufrufen und Anwenden des Macros
 	Das Simulationsprofil für die Schaltung vorbereiten
 	Den Wert eines Bauteiles für die parametrische Untersuchung vorbereiten
 	Dem Simulationsprofil die parametrische Analyse hinzufügen
 	Die Simulation ausführen
23. Weitere Tipps zur parametrischen Analyse
 	Einen einzigen globalen Parameter mehrfach einsetzen
 	Anzeigen ausgewählter Grafen in Probe
 	Ausgewählte Grafen mit mathematischen Funktionen verknüpfen
 	Parametrisierung der Sinusquelle VSIN
 	Parametrisierung der Pulsweite (Pulsweitenmodulation, PWM) der Rechteckspannungsquelle VPULSE
24. Eine parametrische Analyse mit Performance Analysis auswerten
 	Die Beispiel-Schaltung und ihre Simulation
 	Das Diagramm mit "Performance Analysis" auswerten
 	Untersuchung einzelner Kurven mit "Eval Goal Function" oder "Evaluate Measurement"
 	Die Demonstrationsschaltung
 	Die Vergabe von Bauteiletoleranzen
 	Die Transientenanalyse einrichten
 	Die Monte-Carlo-Analyse einrichten
 	Die Monte-Carlo-Analyse ausführen
 	Die Arbeitspunktangaben in Probe für jeden Durchgang
 	Die tatsächlichen Bauteilewerte eines jeden Durchgangs
 	Die graphische Ausgabe in Probe
 	Histogramme oder Balkendiagramme
 	Der AC-Sweep (Frequenzganguntersuchung)
 	Die Quelle VSIN für den AC-Sweep vorbereiten
 	Die Einstellungen für die Vergleichsfunktionen unter "More Settings"
 	Anzeige einzelner Durchgänge im Probe-Fenster
26. Histogramme (Balkendiagramme)
 	Die Schaltung vorbereiten
 	Ein Balkendiagramm erzeugen
 	Anzahl der Balken verändern
 	Auswerten des Balkendiagramms
 	Mittenfrequenzen untersuchen
 	Einfaches Experiment zur Darstellung der Gauß-Verteilung
 	Grenzen und Methode der Worst-Case-Analyse in PSpice
 	Eine Brückenschaltung dient als Beispiel
 	Monte-Carlo-Analyse zum Vergleich
 	Worst-Case-Analyse einrichten
 	Zwei oder mehrere Diagramme wie Klarsichtfolien übereinander legen
28. Modelle mit dem Modell-Editor verändern
 	Aufbau und Syntax eines Modells
 	Die Beispielschaltung
 	Die Registerkarte "Libraries"
 	Die Begriffe  "Implementation" und "Value"
 	Ändern eines Modell-Parameters mit dem Modell-Editor
 	Kennlinien mit dem Modell-Editor verändern
29. Modell-Parameter parametrisieren
 	Die Beispielschaltung (Stromverstärkungsfaktor ändern)
 	Strommessung mit der universellen Spannungsquelle VSRC
 	Das Simulationsprofil der Beispielschaltung
 	Das Ergebnis im Probefenster
 	Stromverstärkungsfaktor des Transistormodells parametrisieren
 	Alternative Methode zur Veränderung eines Modell-Parameters
 	Simulation einer Stromspiegelschaltung
30. Temperaturverhalten von Modellen
 	Der Temperatur-Sweep
 	Nominal- oder Bezugs-Temperatur TNOM
 	Temperaturbeiwerte passiver Bauelemente (R, L, C)
 	Bezugs-Temperatur für ein einziges Modell zuweisen
 	Verschiedenen Modellen unterschiedliche Temperaturen zuweisen
 	Temperatur-Parameter parametrisieren
 	Ersatzschaltbild für thermisches Verhalten
31. Toleranzbehaftete Modell-Parameter
 	Durchbruchspannung einer Z-Diode mit einer Toleranz versehen
 	Die Toleranz-Arten DEV und LOT
32. Untersuchung einer Spannungsstabilisierung
 	Die Schaltung der Spannungsstabilisierung
 	Das Simulationsprofil verändert den Lastwiderstand
 	Ausgangsspannung und differentiellen Innenwiderstand ermitteln
 	Monte-Carlo-Analyse
 	Temperaturverhalten
33. Unternetzwerke (Makro-Modelle, Subcircuits)
 	Aufbau von Unternetzwerken
 	Erzeugen eines Unternetzwerkes aus einem Schaltbild heraus
34. Erzeugen und Einbinden eines Symbols
 	Erzeugen eines Symbols für ein Unternetzwerk
 	Einbinden des Symbols in eine neue Schaltung
 	Anmelden der neuen LIB-Datei
 	Wie das Symbol mit dem Unternetzwerk verknüpft ist
 	Der Design-Cache
35. Symbole mit dem Symbol-Editor zeichnen
 	Falsches Aufrufen des Symbol-Editors
 	Richtiges Öffnen des Symbol-Editors
 	Auswahl des Symbols aus dem Projektfenster der OLB-Datei
 	Ändern der Pin-Nummerierung des Symbols
 	Abspeichern des veränderten Symbols
 	Den Kasten durch ein Dreieck ersetzen
 	Die Position der Pins verändern
 	Die Namenszüge der Pins verdrehen und verschwinden lassen
 	Die Pins verlängern und das Symbol fertig stellen
36. Übungsbeispiele zum Einbinden fremder Modelle und Unternetzwerke
 	Übungsbeispiel zum Einbinden eines Unternetzwerks
 	Das vorbereitete Übungsbeispiel zur Vervollständigung
 	Übungsbeispiel NF-Gegentaktendstufe mit 2 x EL84 und ECC81
 	Übungsbeispiel Transistorschaltung
 	Zusammenfassen von Symbolbibliotheken (OLB-Dateien) und Modellbibliotheken (LIB-Dateien)
 	Einen provisorischen Symbolblock durch ein bereits vorhandenes Symbol ersetzen
 	Den Symbolen verständlichere Namen vergeben, ohne die Implementation dabei zu ändern
 	Zusammenfassung der Begriffe Implementation, Name und Value
37. Kopieren und Einfügen von Schaltungsteilen
 	Das Übungsbeispiel zum Umkopieren von Schaltungsteilen
 	Automatisierte Vergabe von neuen Bauteilebezeichnern mit "Annotate"
38. Hierarchische Blöcke bilden
 	Anlegen eines hierarchischen Blocks
 	Den Block mit Anschlüssen versehen
 	Erzeugen eines Unterschaltbildes
 	Simulieren des Blocks
 	Betrachtungen zur Netzliste
 	Austauschen von Unterschaltbildern
39. Unternetzwerke und hierarchische Blöcke parametrisieren
 	Erzeugen eines parametrisierbaren Unternetzwerkes
 	Erzeugen des Symbols
 	Das Symbol in eine Schaltung einsetzen
 	Die parametrische Analyse
 	Hierarchische Blöcke parametrisieren
40. ABM-Blöcke (Analog Behavioral Modeling)
 	Beispiel Wertetabelle und Kennlinien
 	Beispiel Filter
 	Beispiel Betragsfunktion mit EVALUE
 	Erzeugen eines amplitudenmodulierten Signals mit EVALUE
 	Der Ausdruck TIME
 	VCO mit EVALUE
 	Andere Methode der Amplitudenmodulation mit EVALUE
 	Widerstand mit EVALUE nachgebildet
 	Heißleiter (NTC) ohne Berücksichtigung der Eigenerwärmung
 	Heißleiter (NTC) mit Berücksichtigung der Eigenerwärmung
 	Der Heißleiter als Unternetzwerk in einer Lüftersteuerung
 	Ideale Spannungsquelle mit toleranzbehafteter Spannung
 	Widerstandsnachbildung mit GVALUE
 	Nachbildung des Skin-Effekts mit GLAPLACE als frequenzabhängiger Widerstand
 	Modellierung von Spulen unter Berücksichtigung des Skin-Effekt und der Kernverlsuste
 	Einsatz von IF-THEN-ELSE-Anweisungen mit ABM-Blöcken
41. Digitale Simulation und Mixed-Mode-Simulation
 	Digitale Simulation am Beispiel eines NAND-Gatters
 	Die digitale Quelle DigStim1 und der Stimulus-Editor
 	Bussignale in der digitalen Simulation darstellen
 	Gatter-Laufzeiten verändern und mit Worst-Case untersuchen
 	Mixed-Mode-Simulation
 	Flipflop-Initialisierung
 	Der I/O-Level und wie man ihn verändert
 	Vergleich der Laufzeiten zwischen digitaler und analoger Simulation
 	Versorgungsspannung der Gatter verändern
 	  Ein Sägezahngenerator dient als Testschaltung
 	Anlegen eines hierarchischen Symbols
 	Einsetzen des hierarchischen Symbols
 	Ein hierarchisches Symbol in einem fremden Projekt einsetzen
43. Eigene Zielfunktionen erstellen
 	Ein astabiler Multivibrator dient als Versuchsschaltung
 	Eine eigene Zielfunktion schreiben und einsetzen
 	Ausführen der neuen Zielfunktion
 	 Zielfunktion für das Pulspausenverhältnis erstellen
 	Suchfunktionen verwenden
44. Ideale und verlustbehaftete Leitungen
 	Die ideale Leitung in der Transientenanalyse
 	Leitung bei Fehlanpassung
 	Stehwellenverhältnis (SWR) am Ausgang der Leitung
 	AC-Analyse eines mit Stubs aufgebauten Filters
 	Verlustbehaftete Leitungen
 	Kabelkapazität über einen Widerstand aufladen
45. Erweiterte Arbeitspunktanalyse
 	Spannungsstabilisierung mit einer Z-Diode dient als Beispiel
 	Arbeitspunkt-Detail-Analyse (Bias-Point-Detail-Analyse)
 	Empfindlichkeitsanalyse (DC-Sensitivity-Analyse)
 	Kleinsignal-Übertragungsfunktion (Transfer-Function-Analyse)
46. Modelle mit eigenen Verteilungskurven für die Monte-Carlo-Analyse
 	Prinzipielle Vorgehensweise am Beispiel einer positiven Verteilungskurve für einen Widerstand
 	Beispiel einer negativen Verteilung
 	Unterschiedliche Verteilungskurven in einer einzigen Schaltung
47. Dateistruktur von Projekten der Versionen 9 und 10
 	Dateistruktur von Projekten der Version 9.x und die Entstehungsgeschichte der einzelnen Dateien
 	Dateistruktur von Projekten der Version 10.x
 	Projekte der Version 9.x in der Version 10.x verwenden
 	 
