UQO, DII - Manuel PSpice

PSpice est l'un des plus importants logiciels de simulation et d'analyse de circuits électroniques. Il permet de réaliser le schéma d'un montage quelconque, dont les composantes sont décrites de manière à reproduire aussi fidèlement que possible des composantes réels, puis de simuler le fonctionnement de ce montage pour l'analyser sous toutes ses facettes, à l'aide d'outils aussi variés que sophistiqués.

Sa puissance et son extraordinaire richesse ont fait de PSpice une référence mondiale dans le domaine de la conception et de la simulation de circuits. Parmi ses caractéristiques les plus intéressantes, on peut mentionner la possibilité de créer des composants virtuels, à l'aide des data sheets des fabricants, ou de télécharger des bibliothèques de composants, fournies par les plus grands fabricants eux-mêmes.

PSpice est d'abord un logiciel professionnel, mais il en existe une version limitée et gratuite, dite student, destinée avant tout aux étudiants. (La version Student de PSpice est celui qui est disponible au laboratoires de génie).

A priori, on pourrait penser que PSpice ne présente guère d'intérêt pour un débutant. Ce n'est pas faux. Toutefois, avec de la bonne volonté et un peu de persévérance, un débutant motivé peut obtenir, nous le verrons, des résultats certes modestes, mais fort instructifs.

Ce tutorial sera une introduction au logiciel, mais ne fera pas d'excursions avancés dans les fonctionnalités du logiciel. Seuls Design Manager et Schematics seront analysés.

Design Manager

Introduction

Design Manager est un logiciel qui permet de gérer les fichier contenant des schémas électriques et les fichiers qui en dépendent comme s'ils n'étaient qu'un. Il possède des outils permattant de gérer des projets entiers, de les archiver et de les restaurer pour l'entreposage et le transport.

Design Manager travail de pair avec le journal de conception (Design Journal) de PSpice Schematics pour vous permettre de tester des modifications sur plusieurs versions du design, de suivre les modifications, les sauvegarder pour pouvoir y retourner et aussi d'en garder l'historique. On peut grâce à cet outil tester des scénarios qui seraient difficiles à tester sans d'autre manière.

Design Manager permet d'utiliser une ou plusieurs espaces de travail simultanément, vous aide à gérer les fichiers, permet l'archivage de ceux-ci et leur restauration.

Démarrage

Dans Windows, parcourez la liste des fichiers programmes (Program Files), allez sous la rubrique PSpice Student et démarrez l'exécutable de Design Manager.

Environnement

Toutes les commandes dont ce tutoriel traite sont accessibles via les menus et les barres à boutons.

PSpice Message Viewer

Message Viewer s'ouvre automatiquement lors de l'ouverture de Design Manager. Dans le Message Viewer, PSpice vous informera des erreurs éventuelles lors de la vérification ou de la simulation de vos circuits. Il affichera aussi des messages informationnels lorsque nécessaire. Gardez-le en vue.

PSpice Application Bridge

Application Bridge s'ouvre aussi lors de l'ouverture de Design Manager. Vous ne devrez normalement pas vous occuper de celui-ci car il fait l'historique de l'ouverture des logiciels OrCAD.

Familiarisation avec l'interface

Espaces de travail

Un espace de travail sous Design Manager est le répertoire à l'intérieur duquel se trouve un fichier. Lorsque vous ouvrez un des logiciels OrCAD, Design Manager est lancé automatiquement et parcourt le répertoire à partir duquel il est lancé pour récolter de l'information. Il recueille le nom du répertoire, les noms de tous les fichiers et sous-répertoires, les noms et localisations de tous les fichiers qui sont liés à ces fichiers.

Plusieurs espaces de travail peuvent être ouverts en même temps, permettant la gestion de fichers et de projets.

Design Manager montre les informations recueillies aux utilisateurs sous deux modes, par catégorie ou par nom (de fichier et répertoire). Vous pouvez spécifier que l'un ou l'autre de ces deux modes soit le mode par défaut.

Pour changer le mode par défaut, sélectionnez: View et cochez soit By category ou By Name selon le mode que vous désirez. Notez qu'il faut avoir un espace de travail ouvert pour que les éléments de ce menu soient disponibles.

Création d'espaces de travail

Ouverture d'espace de travail

Pour ouvrir un espace de travail existant, il s'agit de sélectionner : File - Open Workspace

Catégories dans les espaces de travail

Gestion de fichiers

Un des points forts de Design Manager est la flexibilité de sa façon de gérer les fichers. Vous pouvez gérer les fichiers d'un projet comme une unité avec les commandes d'espace de travail ou vous pouvez utiliser les commandes d'édition pour gérer les fichiers d'une manière semblable à Windows Explorer.

Les dépendances internes aux espaces de travail et externes peuvent être prises en compte lors de la gestion, dépendant du niveau de dépendance. Vous pouvez aussi inclure des fichiers de sortie et des fichiers de point de synchronisation.

Quand les fichiers sont copiés, déplacés ou sauvegardés à l'intérieur d'un espace de travail, Design Manager les organise en catégories automatiquement. Vous pouvez visualiser le résultat de ces activités avec Windows Explorer.

- gérez vos fichiers avec Design Manager au lieu de Windows Explorer car ce-dernier ne prend pas en compte les dépendences des fichiers.

Si vous n'utilisez pas Design Manager pour gérer les fichiers de projet, il se peut qu'il ne puisse plus trouver les bons fichiers car ses données de dépendence ne seront plus à jour. Windows Explorer ne communique pas les changements à Design Manager.

En utilisant les commandes d'espace de travail (sous l'item menu Workspace), vous pouvez:

- copier, déplacer, mettre à la corbeille et archiver tout les fichiers dans un espace de travail et leurs dépendences externes simultanément.

- sélectionner les fichiers haut-niveau d'un design pour des opérations de gestion et inclure dans l'opération leurs dépendences internes et externes à l'espace de travail, les fichiers sortie et les fichiers de point de synchronisation.

Copier/déplacer/supprimer des fichiers

- Dans la boite à texte Destination, entrez le chemin et le nom de l'espace de travail dans lequel vous voulez copier/déplacer les fichiers(cette boite est inactive pour la suppression de fichiers).

- Sélectionnez All Workspace Files dans le cadre intutlé Copy ou Move ou Delete

- Sélectionnez le niveau de dépendences à copier/déplacer/supprimer dans la boite à texte Dependencies

- Si vous voulez inclure des fichiers de point de synchronisation, cochez l'option Schematics Checkpoints

Pour copier/déplacer/supprimer des fichiers sélectionnés dans un espace de travail:

- Sélectionnez le niveau de dépendences à copier/déplacer/supprimer dans la boite à texte Dependencies

- Si vous voulez inclure des fichiers de point de synchronisation, cochez l'option Schematics Checkpoints

Points de synchronisation dans Design Manager

Les fichiers de point de synchronisation(Checkpoint) sont créés dans l'utilitaire Design Journal à partir d'un schéma sur lequel on travaille. Ils sont normalement crées à l'intérieur de Schematics mais sont accessibles (parce qu'ils sont des fichiers) de Design Manager.

Design Journal crée des répertoires et sous-répertoires que l'on peut visionner avec Design Manager ou Windows Explorer. Il crée :

- dans le répertoire de plus haut niveau du schéma (projet), un sous-répertoire ayant le même nom que le schéma sans son extension

- dans ce-dernier, un sous-répertoire de fichiers de point de synchronisation appellé Checkpoint.nnn où nnn est un chiffre entre 001 et 999

Design Manager affiche les points de synchronisation dans la catégorie Checkpoints du schéma de travail. Puisque l'espace de travail n'affiche que deux niveaux de la hiérarchie, vous devez creuser pour voir les fichiers de point de synchronisation.

Design Manager ouvrira un espace de travail par défaut pour le point de synchronisation

Parcourez ses sous-catégories pour voir tous les fichiers qui sont à l'intérieur du point de synchronisation.

Archivage et Restauration

- vous pouvez empaqueter votre design pour l'envoyer à une destination quelconque

- vous pouvez déplacer tous les fichiers dépendents du design d'un coup pour restauration future ou à une autre espace de travail

-Dans la boite de texte Archive File Name, entrez le nom de l'archive et l'endroit où elle devrait être entreposée

- Dans la boite de text Dependencies, choississez le niveau des dépendences à archiver

- Si vous voulez inclure des fichiers de point de synchronisation, cochez l'option Schematics Checkpoints

PSpice Schematics

Schematics est un outils de conception graphique de circuits qui fait interface avec les autres logiciels PSpice. Vous pouvez, à l'intérieur d'un même environnement, faire ceci avec Schematics:

- analyser les résultats de simulation avec le visualisateur de formes d'onde Probe

- concevoir graphiquement des stimulis avec l'éditeur de stimulis (Stimulus Editor) de façon à pouvoir associer un symbole à chaque stimuli

- concevoir graphiquement des modèles de simulation avec l'éditeur de modèle(Model Editor) de façon à pouvoir associer un symbole à chaque modèle

- interfacer avec PSpice Optimizer pour pouvoir optimiser la performance d'un circuit analogique

La disponibilité de composantes sous forme symbolique est un prérequis nécessaire à l'assemblage d'un schéma électrique. Schematics contient une grande bibliothèque de symboles and contient un éditeur de symbole pour créer les votres et modifier ceux qui existent.

Démarrage

Pour démarrer Schematics, cliquez dans Design Manager sur Tools - Schematics

Familiarisation avec l'interface

Création et Édition de schémas

Avec Schematics, vous pouvez créer des designs plats ou hiéarchiques. Les schémas peuvent déborder sur plus d'une page.

Avec cet outil, vous pouvez placer les composantes dansle schéma, les connecter avec des fils, bus ou ports. Vous pouvez aussi placer du texte ou des graphiques, assigner des attributs aux composantes, et des noms aux interconnections.

Lorsque vous démarrez Schematics, une fenêtre d'édition s'ouvre automatiquement. Vous pouvez commencer votre schéma sur celui-ci ou ouvrir un schéma existant.

Commandes de base

Pour ouvrir un schéma existant, cliquez sur le bouton Open File dans la barre à boutons ou cliquez l'item de menu : File - Open, choississez le schéma et cliquez sur OK.

Pour créer un nouveau schéma, cliquez sur le bouton New File dans la barre à boutons ou sélectionnez l'item de menu : File - New.

Pour sauvegarder un nouveau schéma ou un schéma existant sous un autre nom, sélectionnez : File - Save As

Dessin de schémas

Un schéma peut contenir des symboles, des composantes, des blocs, des ports, des connections, des attributs, des fils, des bus et des graphiques servant à l'annotation.

Vous pouvez sélectionner, déplacer, copier et éditer les items du schéma. Pour faire ces opérations, il vous faut d'abord sélectionner le ou les items concernés.

Pour sélectionner plusieurs items, gardez le bouton Shift enfoncé et cliquez sur les composantes que vous voulez sélectionner ou cliquez sur le schéma et, tout en gardant le bouton de la souris enfoncé, déplacez la souris de façon à encadrer (avec le cadre fantôme qui suit votre curseur) les items que vous voulez sélectionner.

Les items ainsi sélectionnées changeront de couleur pour indiquer leur état. Vous pouvez maintenant appliquer un opération sur ceux-ci.

Avec les items sélectionnés, vous pouvez effectuer les opérations de base telles que : copier, couper, coller, déplacer, supprimer et restaurer un élément supprimé.

Note: vous pouvez déplacer les fils segment par segment en cliquant sur chaque segment individuellement.

Rotation

Pour faire la rotation d'un item ou d'une sélection d'items, cliquez sur Ctrl-R. Vous pouvez effectuer la même opération avant même que l'item ne soit placé lors de l'instanciation d'items.

Chaque fois que vous appuyez sur Ctrl-R, l'item ou la sélection d'items sera tourné de 90° dans le sens horaire.

Retourner

Pour faire retourner un item ou une sélection d'items, cliquez sur Ctrl-F. Vous pouvez effectuer la même opération avant même que l'item ne soit placé lors de l'instanciation d'items.

Chaque fois que vous appuyez sur Ctrl-F, l'item ou la sélection d'items sera retourné.

Placement des composantes

- cliquez sur la barre à boutons, Get Recent Part et choississez un élément récemment utilisé de cette liste

- cliquez le bouton Get New Part ou l'item menu Draw - Get New Part ou appuyez sur Ctrl-G et ensuite choississez la composante dans le Parts Browser qui apparaîtra.

Ensuite cliquez sur le schéma aux endroits où vous voulez instancier les composantes. Vous pouvez placer autant d'instances de la composante que vous voulez (une silhouette suivra votre curseur de souris). Appuyez sur Esc ou double-cliquez sur le schéma pour arrêter d'instancier (la silhouette disparaîtra).

Edition des paramètres des composantes

Pour éditer les paramètres d'une composante, double-cliquez sur la composante. Une fenêtre apparaîtra vous permettant de changer les valeurs spécifiques à cette instance de la composante.

Fils et interconnexions

Des connexions électriques doivent être placés sur les terminaux des composantes soit par fils, par bus ou avec des ports. Des points de jonction apparaissent aux lieux d'encontre électrique.

Pour dessiner le fil (bus), choississez Draw - Wire (Draw Bus) dans le menu, Ctrl -W, ou cliquez sur le bouton Draw Wire (Draw Bus) dans la barre à boutons.

À chaque fois que vous voulez changer de direction, cliquez de nouveau sur le schéma. De cette façon, dessinez le fil entre le départ et l'arrivée. Lorsque vous cliquerez sur un terminal, le fil se dessinera de façon permanente.

Vous pouvez placer une étiquette sur des fils, des segments de bus ou des ports. Pour placer une barre de négation (actif bas), sur une étiquette, entourez le texte de l'étiquette de ce caractère: ' \ ' .

Un fil connecté à un bus doit être étiquetté avec comme nom l'un des signaux du bus.

- une étiquette de bus indique quels sont les signaux sur le bus et l'ordre d'assignation de ces signaux aux fils du bus

- un bus peut être connecté à un autre bus si et seulement si l'un des bus est transmet un sous-ensemble des signaux de l'autre. ex: A[0-31] et A[16-31]

- un bus peut se connecter aux terminaux d'une composante ou à un port seulement s'ils ont le même nombre de signaux. Le connexion se fait dans l'ordre de numérotation des signaux de chaque coté de la connexion. ex: Bus A[0-32] et Composante B[2-34]. Les signaux A[0] et B[2] seront connectés et ainsi de suite

- Pour qu'un fil soit connecté à un bus, le fil doit porter la même étiquette que le signal du bus

Le bus entier doit porter une étiquette, vous ne pouvez pas étiquetter seulement le connecteur.

Nomenclature valide d'étiquettage de bus

Dans la dernière forme, chaque signal du bus doit être inclus dans la liste, séparés par des virgules.

La connexion d'un segment de bus au milieu d'un autre segment de bus crée une jonction. Les deux segments deviennent le même bus à moins qu'il y ait étiquettage pour les différencier. Ceci permet de créer des bus à partir de sous-parties d'un plus gros bus. ex: les deux octes MSB et LSB à partir d'un bus de données 16 bits.

Vous pouvez aussi placer une barre de négation (actif bas), sur une étiquette de bus, en entourant le texte de l'étiquette de ce caractère: ' \ ' .

Connecter un fil à un signal de bus

Ports

Les signaux peuvent être connectés sans fil ou bus en les connectant à des ports, soit globaux ou sur une autre page du design, et en étiquetant les ports avec les mêmes noms que les signaux.

Des ports hors-page situés sur différentes pages du design et ayant le même nom sont automatiquement connectés ensemble. Si vous voulez connecter des schémas sur des pages différentes, utilisez ce type de port.

Les ports globaux sont utilisés comme les ports hors-page mais peuvent être connecté avec un port global à tout endroit dans la hiérarchie du design. La bibliothèque PORT.SLB contient plusieurs types de ports. Vous pouvez aussi éditer les vôtres avec l'éditeur de symbole.

Pour placer un port global

Cliquez sur Place ou Place & Close (pour fermer la fenêtre) et placez vos instances suivant la méthode décrite auparavant. Voici un port GLOBAL.

Pour donner une étiquette aux ports, double-cliquez sur la composante. Une fenêtre Set Attribute Value s'ouvrira dans laquelle vous pouvez entrer le nom.

Placement de sources et de la masse

Dans Schematics, les symboles pour les sources et la masse sont des types de ports globaux. L'étiquette sur le port indique de quel type de source ou masse il s'agit. Leur placement est identique au placement de composantes ordinaires mais en prenant en compte les indications suivantes:

- les symboles de source et de masse sont dans la bibliothèque port.slb et source.slb

- vous pouvez éditer ces symboles avec l'éditeur de symbole de la même manière que vous éditeriez une autre composante

- Cliquez sur le bouton Get New Part sur la barre à boutons ou sélectionnez Draw - Get New Part du menu

- Placez le curseur de la souris là où vous voulez instancier la composante et cliquez

De la même manière que toute autre composantes, vous pouvez en instancier plusieurs et appuyer sur Esc (ou cliquer le bouton de droite sur la souris ou double-cliquer lors du placement de la dernière composante) pour arrêter l'instanciation.

Types de sources et de masse

Nom	Symbole
DC
Sinus
Pulsion

Pour ces sources, vous devrez spécifier quelques paramètres en les double-cliquant.

Paramètre	Signification
DC	Tension DC
AC	Tension AC utilisé lors de balayage AC
VOFF	Tension de décalage
VAMPL	Amplitude de sinusoïde pour analyse transitoire
FREQ	Fréquence
PHASE	Phase
TD	Délai
TF	Temps de descente (doit être petit, 1 ns par exemple, et non zéro)
TR	Temps de montée (doit être petit, 1 ns par exemple, et non zéro)
V1 V2	Tensions des deux niveaux d'une pulsion
PW	Largeur d'impulsion (pour un duty cycle de 50%, devrait être la moitié de la période PER)
PER	Période

Schémas sur plusieurs pages

Un schéma peut déborder sur plusieurs pages. Pour étendre un schéma au delà d'une page, utilisez des ports hors-page pour les interconnecter.

Les ports globaux sont utilisés pour interconnecter des schémas différents partout dans la hiérarchie du design.

La seule condition pour l'interconnexion est que le nom de l'étiquette soit le même.

Vous pouvez vous déplacer parmi les pages de votre schéma, créer des nouvelles pages, copier des pages et supprimer des pages de votre schéma. Il y a deux façons d'ajouter une page à votre schéma.

Malheureusement la version évaluation que l'université possède est limité à une page de schéma seulement.

Impression du design

Vous pouvez imprimer la totalité ou seulement une partie sélectionnée de votre schéma.

Création et Édition de symboles

Vous pouvez avoir plus d'une fenêtre d'édition de symboles ouvert à la fois. Si vous avez déjà une fenêtre d'ouvert, vous allez être invité à sauvegarder vos modifications sur ce symbole.

Lorsque vous sauvegardez un symbole, les schémas ouverts sont mis à jour pour refléter la modification du symbole.

Vous pouvez faire démarrer par défaut l'éditeur de symbole au lieu de l'éditeur de schéma lorsque que ouvrez Schematics.

Pour démarrer l'éditeur de symbole, cliquez le bouton Edit Symbol dans la barre à boutons. La fenêtre Symbol Editor s'ouvrira.

Création de nouveaux symboles

- En utilisant l'assistant de création de symbole (Symbol Wizard) vous pouvez créer de toutes pièces un symbole (il vous guidera au travers de toutes les étapes) ou vous pouvez créer des symboles pour des modèles existants.

Dans l'éditeur de symboles, sélectionnez Part - Symbol Wizard du menu. La fenêtre Symbol Wizard s'ouvrira:

- Choisissez le mode de création basé sur un modèle ou fabriqué de toutes pièces (From a model library ou From scratch respectivement) et appuyez sur Next.

Basé sur un modèle

- Sélectionnez une bibliothèque de symboles dans laquelle vous sauvegarderez vos symboles.

- Pour la création manuelle, vous devrez choisir un symbole existant sur lequel se basera la forme du nouveau symbole ou utiliser une forme rectangulaire générique.

- Sauvegardez la bibliothèque de symboles (vous pourrez utiliser le nouveau symbole immédiatement dans votre schéma)

Créé de toute pièces

Préparation à l'analyse

Avant d'entreprendre une analyse, vous devez la configurer. Pour configurer une analyse, sélectionnez Analysis - Setup dans le menu. La fenêtre Analysis Setup s'ouvrira.

Analyse AC

L'analyse AC calcule la réponse en fréquence petit-signal du circuit autour du point d'opération sur une plage de fréquences.

- Pour permettre l'introduction de bruit, cochez la case Noise Enabled et spécifiez la tension, la source et l'intervalle

Analyse DC

L'analyse DC est le calcul de points d'opération lors du balayage DC d'une plage de valeurs.

Analyse Monte Carlo / Pire Case Possible

Les analyse Monte Carlo / Pire Cas Possible analysent le circuit en changement les types de composantes et leurs tolérances sur plusieurs répétitions d'analyse ordinaire.

Analyse Transitoire

Une analyse transitoire analyse les variations transitoires du circuit durant de courts instants lorsque les sources sont branchés pour la première fois.

Analyse Paramétrique et de température

L'analyse paramétrique effectue un balayage en variant un paramètre global. Une simulation est faite pour chaque valeur que peut prendre le paramètre. Toutes les expressions du circuit sont ré-évaluées avec la valeur du paramètre avant chaque simulation dans la série.

- Spécifiez dans le cadre Swept Var. Type la variable à être balayé lors de l'analyse. Les champs du formulaire dépendront du type de variable sélectionné.

Si vous avez sélectionné Model Parameter dans le cadre Swept Var. Type, entrez le type, le nom et la paramètre du modèle dans les boites de texte.

Les valeurs de départ et de fin du balayage (Start Value et End Value respectivement) peuvent varier selon le type de variable choisi. La valeur de départ peut être plus grande ou plus petite que la valeur de fin.

Dans la boite de texte Increment, indiquez le pas de la valeur du paramètre. Si le mode Octave ou Decade est choisi, le pas est le nombre de points par octave ou décade, respectivement.

Si le mode Values a été choisi, les valeurs doivent être listés dans la boite de texte en ordre ascendant ou descendant.

Point d'opération

Les données concernant le point d'opération du circuit sont toujours calculés lors de la simulation. Si vous voulez les voir, vous devez cliquer sur les boutons Tension et Courant de la barre à boutons :

. Ceci affichera sur le circuit les valeurs calculées pour chaque composante et chaque nœud.

Simulation

PSpice vous permet de simuler un circuit soumis à des stimulis. Une fois les analyses configurés dans les sections précédentes vous pouvez commencer la simulation.

Lors de la simulation, PSpice effectue une vérification des règles électriques Electrical Rule Check (ERC) sur votre circuit et génère une netlist si nécessaire.

Si vous avez édité un symbole, sélectionnez Analysis - Create Netlist pour forcer la création et la mise à jour de vos modifications dans le netlist de votre circuit.

- La simulation produit des fichiers sortie avec une extension .OUT et si la simulation est complétée, un fichier .DAT est produit. Le fichier .OUT contient les informations sur le point d'opération, les paramètres de modèles, etc... Le fichier .DAT contient les résultats de la simulation que vous pouvez visualiser avec l'outil de visualisation des formes d'onde. Tous les indicateurs de mesures sont mis à jour. Les données d'ondes sont produites seulement dans le cas d'analyse AC, DC ou de transitoire.

Dans cette fenêtre, on peut effectuer plusieurs opérations dont la capacité à ajouter une valeur calculée à partir des valeurs mesurés. Par exemple, on peut ajouter un tracé de la différence entre deux valeurs. Voici la fenêtre qui s'ouvre lorsque l'on sélectionne Trace - Add Trace... dans le menu:

À gauche, on peut choisir les valeurs qui apparaîtront dans la boite à texte Trace Expression en bas. Avec ces valeurs et les opérateurs disponibles à droite, on peut aisément créer des expressions qui seront calculés et tracés avec les mesures originales sur le graphique.

Visualisation des résultats

Placez une sonde (Probe) sur votre schéma pour voir et analyser les résultats de la simulation. Ici on a placé une sonde de courant à l'entrée d'une résistance et on a effectué un balayage DC de la source V5 entre 0 et 10V par incréments de 0.1 V

- Dans Schematics, sélectionnez Analysis - Probe Setup. Une fenêtre s'ouvrira.

- Cochez Automatically Run Probe after Simulation dans le cadre Auto-Run Option

Erreurs Communes

Solution: Vous pouvez agrandir l'image avec les boutons Zoom de la barre à boutons pour mieux voir la connexion. Déplacez aussi la composante pour voir si les fils se déplacent avec elle.

Solution: Il se peut qu'il n'y ait pas de mise à la terre. Vous devez en avoir un. Il se peut aussi qu'une composante soit tout simplement déconnecté par des manipulations antérieures.

Installation du logiciel

Le logiciel vient sous forme d'un exécutable d'installation qui est installé comme tout logiciel en double-cliquant sur l'exécutable (Setup.exe).

Le répertoire d'installation par défaut est: C:\Program Files\OrCAD_Demo\PSpice

La version que possède l'école est la version étudiante qui est une version de démonstration limitée dans sa fonctionnalité mais pas dans sa durée.

Exemple d'application de PSpice

Nous dessinerons d'abord un circuit aussi simple que possible, que nous modifierons en fonction de nos besoins.

Réalisation du schéma

Maintenant que nous sommes dans Schematics, nous allons dans un premier temps dessiner le schéma suivant:

Ouvrons maintenant le Analysis Setup. L'option Bias Point Detail reste cochée, on coche DC Sweep... et on remplit les champs comme sur l'illustration de droite:

A quoi correspond cette droite? A la tension de V1, de 0 à 12 V (les Start Value et End Value), certes. Mais aussi à la tension aux bornes de R1! Pour vous en convaincre, faites Trace/Add Trace..., ou cliquez sur le bouton correspondant.

Un large panneau de configuration s'affiche. Décochez, pour simplifier, les options Currents et Alias Names. Dans la liste de gauche, cliquez sur la variable V(R1:1), qui devient surlignée en bleu et apparait dans le champ Trace Expression, en bas. Cliquez sur OK.

Le graphe est identique: seule la couleur change! Et c'est bien normal, puisque la tension aux bornes de R1 est forcément la même que celle aux bornes de V1.
Pour effacer la deuxième trace, cliquez sur sa variable, en bas du graphe (elle devient rouge) et supprimez-là à l'aide du bouton "ciseaux" ou de la touche Suppr.
Nous allons maintenant modifier l'axe des X de notre graphe. Pour cela, faites Plot/Axis Settings...

Dans le panneau de configuration, à l'onglet X Axis, cliquez sur le bouton Axis Variable.

Dans la partie de gauche, cochez ou laissez cochés Analog, Voltages et Currents; pour simplifier, décochez Alias Names. Cliquez sur la variable I(R1), puis sur OK.

Résultat: l'axe des X correspond désormais à l'intensité qui traverse R1 (en mA), ce qui nous donne la caractéristique de la résistance (et c'est bien une droite!):

Pour analyser plus finement ce graphe, on peut bien entendu basculer l'affichage en plein écran. On peut aussi recourir au bouton Mark Data Points et surtout au très pratique bouton Toggle Cursor (celui qui est enfoncé sur l'illustration ci-dessous):

Toggle Cursor fait apparaître un petit panneau d'affichage intitulé Probe Cursor. Cliquez maintenant sur le graphe et déplacez le curseur de la souris, bouton gauche enfoncé. Résultat:

Placez le curseur sur une valeur intéressante (mettons 6 mA: ce sera A1), puis cliquez à présent le bouton droit de la souris: un deuxième curseur apparait (ce sera A2). Vous pouvez de la sorte comparer deux valeurs. Notez que l'activation de Toggle Cursor a aussi activé plusieurs boutons en noir et bleu, à droite. Testez!
Pour désactiver Toggle Cursor, re-cliquez dessus.
Dernière petite astuce: cliquez sur la trace, d'abord avec le bouton gauche, puis avec le bouton droite de la souris: vous faites apparaître un petit menu (Information, Properties...).
Enfin, de retour dans le module Schematics, cliquez sur les boutons V et I:

La loi d'Ohm est-elle vérifiée?
Si les étiquettes ne sont pas bien lisibles, cliquez dessus et déplacez-les. Et faites bien attention aux unités de mesure (ici: volts et milliampères)!

Une erreur (très commune) à éviter

Les erreurs les plus fréquentes concernent la valeur des composants (on oublie de modifier la valeur par défaut ou on se trompe de multiplicateur...), le câblage, l'absence de masse... Ce sont des points qu'il faut apprendre à surveiller!
Une autre erreur très commune, mais plus sournoise, ressemble à ceci:

A première vue, tout a pourtant l'air correct. Et dans un sens, ça l'est... Sauf qu'au moment de contempler le résultat de l'analyse, on se trouve confronté à ceci:

Qu'est-ce que cela signifie? Eh bien, cette splendide droite bien horizontale calée sur 0 V représente la tension entre la masse et... la masse!
Regardez bien où le voltmètre a été placé. Comparez avec le schéma précédent. Vu?

Modification du schéma original

A présent, nous avons allons modifier notre schéma de manière à vérifier la loi d'Ohm (comme précédemment), mais aussi les lois de Kirchhoff.
Rappel: les deux lois de Kirchhoff s'énoncent comme suit:

L'intensité du courant est la même en tous points d'un circuit bouclé sans bifurcations.
Si le circuit comporte un "noeud", la somme des intensités des courants arrivant à ce noeud est égale à la somme des intensités des courants qui en sortent.

Réalisez le schéma ci-contre et analysez-le en procédant comme nous l'avons fait pour le premier schéma. Vous pourrez ensuite modifier la valeur d'une ou plusieurs résistances. N'oubliez pas qu'il ne faut pas laisser d'espace entre le nombre et le multiplicateur: tapez par exemple 1.5k, et non 1,5 k.

Après analyse par PSpice, vous obtiendrez ce résultat:

Comment expliquez-vous ces valeurs? La loi d'Ohm est-elle vérifiée? Faites la somme des courants qui traversent R2 et R3. Cette somme est égale au courant qui traverse R1. Pourquoi?Comment expliquez-vous que le courant qui traverse R2 soit le même que celui qui traverse R3? Que se passerait-il si on augmentait la valeur de R2? Essayez!Ces résultats sont-ils conforme aux lois de Kirchhoff?

Réalisez maintenant le schéma ci-dessous:

Il ne vous aura pas échappé que ce circuit comporte deux générateurs (VDC), en l'occurrence des piles de 12 V. Que prévoit la 2ème loi de Kirchhoff? Vérifions!

Et si on augmentait la valeur de R3? Essayez par exemple 2 k. Testez. Remettez R3 à 1 k et augmentez R1 à 2 k. Comparez.
Vous le voyez, dans tous les cas de figure, Herr Kirchhoff a raison...
Au fait, avez-vous observé que PSpice calcule aussi les ponts diviseurs de tension? Prenez garde toutefois de bien identifier à quoi correspondent les valeurs affichées: elles sont données entre le noeud concerné et la masse.
En cas de doute (si l'affichage est un peu surchargé ou confus), voici une astuce: cliquez sur l'étiquette et, en maintenant le bouton gauche de la souris enfoncé, déplacez-la assez loin. Vous verrez apparaître une ligne rouge en pointillé qui reliera l'étiquette au noeud concerné, comme sur l'illustration ci-dessous:

Fin!

Manuel d'apprentissage de PSpice

Introduction à PSpice

Design Manager

Introduction

Démarrage

Environnement

PSpice Message Viewer

PSpice Application Bridge

Familiarisation avec l'interface

Espaces de travail

Création d'espaces de travail

Ouverture d'espace de travail

Catégories dans les espaces de travail

Gestion de fichiers

Copier/déplacer/supprimer des fichiers

Points de synchronisation dans Design Manager

Archivage et Restauration

PSpice Schematics

Démarrage

Familiarisation avec l'interface

Création et Édition de schémas

Commandes de base

Dessin de schémas

Rotation

Retourner

Placement des composantes

Edition des paramètres des composantes

Fils et interconnexions

Nomenclature valide d'étiquettage de bus

Connecter un fil à un signal de bus

Ports

Pour placer un port global

Placement de sources et de la masse

Types de sources et de masse

Schémas sur plusieurs pages

Impression du design

Création et Édition de symboles

Création de nouveaux symboles

Basé sur un modèle

Créé de toute pièces

Préparation à l'analyse

Analyse AC

Analyse DC

Analyse Monte Carlo / Pire Case Possible

Analyse Transitoire

Analyse Paramétrique et de température

Point d'opération

Simulation

Visualisation des résultats

Erreurs Communes

Installation du logiciel

Exemple d'application de PSpice

Réalisation du schéma

Une erreur (très commune) à éviter

Modification du schéma original

(Dernière modification: document.write(document.lastModified + ")");

(Dernière modification: