Sử dụng phần mềm PSpice – Printed Version

 Sau khi quá trình mô phỏng hoàn thành, cửa sổ Probe sẽ hiện 
ra 
Hình 12: Đồ thị điện áp vào và điện áp ra 
1. Từ thực đơn TRACE, chọn ADD TRACE và chọn những điện áp và 
dòng điện muốn hiển thị kết quả. Ở đây ta chọn V(IN) và V(OUT). 
Vũ Trí Viễn – BM Kỹ thuật điện và Tự động hóa - ĐHLN 16
Sử dụng phần mềm PSpice – Printed Version 
Hình 13: Chọn các biến cần hiển thị 
2. Ta cũng có thể thực hiện điều này bằng việc sử dụng “Voltage Markers” 
từ bên sơ đồ mạch. Chọn PSpice Æ MarkersÆVoltage Level. Đặt đầu đánh dấu 
tại các nút IN và OUT trên sơ đồ mạch. 
Hình 14: Sử dụng Voltage Marker để chỉ ra kết quả mô phỏng 
2.2. Thực hiện một số phân tích cơ bản 
2.2. 1. Phân tích quá trình quá độ 
Ta vẫn sử dụng mạch ở trên nhưng việc cấp nguồn được điều khiển bởi một 
công tắc đóng theo thời gian (hình 15). 
Vũ Trí Viễn – BM Kỹ thuật điện và Tự động hóa - ĐHLN 17
Sử dụng phần mềm PSpice – Printed Version 
Hình 15: Mạch phân tích quá độ 
1. Chèn công tắc SW_TCLOSE từ thư viện Anal_Misc. Nháy kép vào giá 
trị của công tắc và nhập giá trị cho thời gian công tắc đóng là 5ms. 
2. Thiết lập cho phân tích quá độ: chuyển đến PSPICE/ NEW 
SIMULATION PROFILE. 
3. Đặt một tên bất kỳ (giả sử là transient). Sau khi cửa sổ Simulation 
Settings được mở ra, chọn phân tích “Time Domain (transient)”, nhập thời gian 
chạy của chương trình (run time) là 50ms. Đối với giá trị lớn nhất của bước phân 
tích (Max Step), ta có thể để trắng hoặc nhập vào 10us. 
4. Chạy PSpice 
5. Khi đó cửa sổ Probe của PSpice sẽ được mở ra. Bây giờ ta có thể thêm 
các đường vết để hiển thị kết quả. Ở hình sau là đồ thị của dòng điện đi vào tụ điện 
(hình trên) và điện áp rơi giữa hai bản cực của tụ điện (hình dưới). Ta sử dụng con 
trỏ để tìm hằng số thời gian của hàm mũ, 
Hình 16: Kết quả phân tích quá độ của mạch hình 34 
6. Thay vì sử dụng một công tắc như ở trên, chúng ta có thể sử dụng một 
nguồn điện áp thay đổi theo thời gian. Việc này được thực hiện như ở hình 36, 
trong đó ta sử dụng nguồn VPULSE và IPULSE được lấy từ thư viện SOURCE. 
Ta cần phải nhập vào các giá trị: mức điện áp (V1 và V2), thời gian trễ (TD), thời 
gian tăng, giảm (TR, TF), độ rộng xung (PW) và chu kỳ (PER). Các giá trị không 
được nhập vào như ở hình vẽ sau 
Vũ Trí Viễn – BM Kỹ thuật điện và Tự động hóa - ĐHLN 18
Sử dụng phần mềm PSpice – Printed Version 
Hình 17: Mạch điện sử dụng nguồn dòng, nguồn áp xung. 
7. Sau khi thực hiện việc mô phỏng quá trình phân tích quá độ, ta cũng thu 
được kết quả như ở trên. 
8. Việc phân tích quá độ cũng có thể tiến hành bằng cách sử dụng nguồn 
điện sin. Mạch điện như ở hình 18, ở đó nguồn có biên độ băng 10V và tần số là 
50Hz. 
Hình 18: Mạch điện sử dụng nguồn điện sin 
9. Tạo tệp tin mô phỏng và chạy PSpice 
10. Kết quả của quá trình mô phỏng cho điện áp đầu vào và đầu ra được 
trình bày ở hình 19. 
Vũ Trí Viễn – BM Kỹ thuật điện và Tự động hóa - ĐHLN 19
Sử dụng phần mềm PSpice – Printed Version 
Hình 19: Phân tích quá độ sử dụng nguồn điện sin 
2.2.2. Phân tích quá trình quét của nguồn AC 
Để tiến hành phân tích này ta sử dụng một nguồn điện sin. Tần số của 
nguồn điện này sẽ được quét trong một khoảng xác định. Quá trình mô phỏng sẽ 
tính toán biên độ, pha của điện áp và dòng điện ứng với từng tần số. Khi biên độ 
đầu vào được cho bằng 1V thì điện áp đầu ra chính là hàm truyền cơ bản. 
Nếu như phân tích quá độ là quá trình phân tích trong miền thời gian thì 
phân tích AC chính là mô phỏng của trạng thái làm việc xác lập của mạch điện. 
Khi mạch điện chứa các phần tử phi tuyến như Diode hoặc Transistor, mô hình tín 
hiệu nhỏ của chúng sẽ được thay thế bởi giá trị của các thông số và được tính toán 
thông qua các điểm dịch điện thế của chúng. 
Ví dụ 18: Mô phỏng quá trình quét AC của mạch điện ở hình sau: 
Hình 20: Mạch lọc RC đơn giản 
Vũ Trí Viễn – BM Kỹ thuật điện và Tự động hóa - ĐHLN 20
Sử dụng phần mềm PSpice – Printed Version 
Giải 
Tiến hành các bước như sau: 
1. Tạo dự án mới và xây dựng mạch điện tương ứng 
2. Sử dụng nguồn điện áp VAC từ thư viện Source 
3. Lấy biên độ của nguồn vào là 1V 
4. Tạo tệp tin mô phỏng, trong cửa sổ Simulation Settings chọn AC 
sweep/Noise. 
5. Nhập tần số bắt đầu và tần số kết thúc và số lượng điểm lấy tần số trong 
mỗi mười đơn vị. Giả sử ta lấy lần lượt là 0,1Hz; 10kHz; 11. 
6. Chạy mô phỏng 
7. Trong cửa sổ Simulation, thêm đường vết để hiển thị điện áp đầu ra dưới 
dạng pha và dB (đánh VP(out) và VdB(Out) ở hộp Trace Expression) 
Hình 21: Thiết lập cấu hình mô phỏng 
8. Phương pháp khác để hiển thị điện áp đầu ra dưới dạng dB và Pha là sử 
dụng công cụ Marker của Schematics: 
Vũ Trí Viễn – BM Kỹ thuật điện và Tự động hóa - ĐHLN 21
Sử dụng phần mềm PSpice – Printed Version 
Hình 22: Sử dụng Markers của Schematics 
9. Kết quả thu được như ở hình 23 
Hình 23: Hiển thị điện áp đầu ra dưới dạng pha và dB 
2.2.3. Mô phỏng quá trình làm việc của máy biến áp 
Trong Spice không có mô hình của máy biến áp lý tưởng. Một máy biến áp 
lý tưởng được mô phỏng bằng cách sử dụng cuộn dây hỗ cảm, với tỷ số biến áp 
N1/N2 = sprt(L1/L2). Thành phần này có tên là XFRM_LINEAR trong thư viện 
Analog. Hệ số tương hỗ K được lấy xấp xỉ hoặc bằng 1. Điện cảm L được chọn 
sao cho ωL >> giá trị điện kháng của một cuộn dây. Mạch điện thứ cấp cần được 
nối trực tiếp xuống đất, điều này được thực hiện bằng cách sử dụng một điện trở có 
Vũ Trí Viễn – BM Kỹ thuật điện và Tự động hóa - ĐHLN 22
Sử dụng phần mềm PSpice – Printed Version 
giá trị lớn hoặc nối cuộn sơ cấp và thứ cấp bằng một nút chung. Ví dụ sau minh 
hoạ quá trình mô phỏng máy biến áp. 
Trong ví dụ này L2 được lấy sao cho ωL2 >> 500Ω hay L2 > 500/(60*2π), 
ở đây lấy L2 lớn hơn ít nhất 10 lần, L2 = 20H. L1 được suy ra từ công thức L1/L2 
= (N1/N2)^2. Với máy biến áp có tỷ số biến áp là 10, điện cảm của cuộn dây sơ 
cấp là L1=100*L2 = 2000H. 
Sơ đồ mạch được trình bày ở hình 24, kết quả mô phỏng cho ở hình 25 
Hình 24: Mạch điện dùng để mô phỏng máy biến áp 
Hình 25: Đồ thị điện áp vào và ra của máy biến áp 
2.2.4. Mạch chỉnh lưu và quá trình quét tham số 
Trên hình 26 là mạch chỉnh lưu có tụ lọc, sử dụng một Diode D1N4148 và một 
tải trở 500Ω. Kết quả của quá trình mô phỏng được trình bày trên hình 27. Độ nhấp 
nhô lớn nhất của điện áp ra là 777mV, trị số lớn nhất của điện áp ra là 13,997V nhỏ 
hơn 1V so với biên độ của điện áp đầu vào. 
Vũ Trí Viễn – BM Kỹ thuật điện và Tự động hóa - ĐHLN 23
Sử dụng phần mềm PSpice – Printed Version 
Hình 26: Mạch chỉnh lưu có tụ lọc 
Hình 27: Đồ thị điện áp vào và điện áp ra của mạch 
Bây giờ ta sẽ sử dụng phương thức quét tham số để quan sát tác động của 
tải trở đối với điện áp đầu ra và độ sóng của nó như thế nào. 
Hình 28: Mạch điện dùng để khảo sát 
1. Thêm phần tử PARAM vào mạch điện 
a. Thay đổi giá trị của tải trở R1 từ 500W sang {RVal}. Khi đó 
Pspice sẽ biên dịch chuỗi text nằm giữa hai dấu ngoặc nhọn {} 
thành một biểu thức để thực thi một biểu thức số học. 
Vũ Trí Viễn – BM Kỹ thuật điện và Tự động hóa - ĐHLN 24
Sử dụng phần mềm PSpice – Printed Version 
b. Thêm thành phần PARAM vào mạch, thành phần này nằm trong 
thư viện SPECIAL. 
c. Thành phần PARAM sẽ đóng vai trò cung cấp tham số đầu vào 
cho biểu thức RVal ở trên. Để xác định các giá trị đầu vào của 
tham số, ta nháy kép vào thành phần PARAM, khi đó một bảng 
cơ sở dữ liệu dùng để định nghĩa PARAM sẽ hiện ra. Ta tiến 
hành thêm mới một cột và đặt tên cho nó là RVal. 
d. Sau khi đã tạo xong một thuộc tính mới cho PARAM, ta sẽ xác 
định giá trị ban đầu cho thuộc tính này, ở đây là 500W. Để hiển 
thị giá trị và tên của thành phần này trong mạch, ta chọn đến 
thuộc tính RVal vừa tạo ra, kích vào nút Display và đánh dấu vào 
tuỳ chọn “Name and Value”. 
e. Nhấn vào nút Apply để lưu lại những thay đổi vừa thực hiện 
Hình 29: Cửa sổ chỉnh sửa thuộc tính cho thành phần PARAM 
2. Tạo tệp tin hồ sơ cho việc mô phỏng quá trình quét tham số 
a. Chọn PSpice/ NEW_SIMULATION_PROFILE 
b. Đặt tên cho tệp tin, chẳng hạn là Parametric 
c. Chọn kiểu phân tích mong muốn, ở đây ta chọn phân tích quá độ 
với thời gian phân tích là 100ms.. 
d. Ở phần tuỳ chọn, ta đánh dấu vào ô Parametric Sweep như ở hình 
49 phía dưới. 
e. Đối với biến dùng để quét, ta chọn Global Parameter và nhập vào 
ô tên biến là RVal. Ở phần kiểu quét, nhập giá trị đầu, giá trị 
cuối, gia số cho biến quét. 
Vũ Trí Viễn – BM Kỹ thuật điện và Tự động hóa - ĐHLN 25
Sử dụng phần mềm PSpice – Printed Version 
Hình 30: Thiết lập cấu hình mô phỏng 
3. Chạy mô phỏng 
Sau khi quá trình mô phỏng hoàn thành, một hộp thoại sẽ hiện ra cho 
phép ta lựa chọn giá trị muốn hiển thị, nếu chọn All, ta có kết quả 
như ở hình 31. 
Nhìn vào đồ thị có thể thấy rằng, khi tải trở tăng thì độ nhấp nhô của điện 
áp ra giảm. Nếu chọn được giá trị của R, C hợp lý thì điện áp đầu ra có thể đạt điện 
áp một chiều lý tưởng. 
Hình 31: Đồ thị điện áp đầu ra và độ nhấp nhô của nó 
 ứng với các giá trị khác nhau của tải trở R 
Vũ Trí Viễn – BM Kỹ thuật điện và Tự động hóa - ĐHLN 26
Sử dụng phần mềm PSpice – Printed Version 
Tài liệu tham khảo 
1. Đặng Văn Đào, Lê văn Doanh, Kỹ thuật điện, NXB KHKT, 2007 
2. Trần Kim Khôi, Kỹ Thuật điện - Điện tử, NXB Nông nghiệp, 2006 
3. Đỗ Xuân Thụ, Kỹ thuật điện tử, NXB Giáo dục, 2003 
4. OrCAD website for PSpice ( 
5. OrCAD website for CAPTURE. ( 
6. PSpice User’s manual, OrCAD Corp. (Cadence Design Systems, Inc.) 
7. PSpice Reference Guide, OrCAD Corp. (Cadence Design Systems, Inc.) 
8. PSpice Library Guide, OrCAD Capture User's Guide, (Cadence Design 
Systems, Inc.) 
9. OrCAD Capture User’s Guide, OrCAD Corp., (Cadence Design Systems, Inc.) 
10. SPICE Tutorial,  
11. A. Vladimirescu, The Spice Book, J. Wiley & Sons, New York, 1994. 
12. B. Carter, Using Texas Instruments Spice Models in PSpice, Application 
Report, SLOA070, Texas Instruments, Dallas, TX, September 2001. 
Vũ Trí Viễn – BM Kỹ thuật điện và Tự động hóa - ĐHLN 27