模拟电路故障诊断的含义为：在已知网络的拓扑结构、输入激励信号和故障下的响应时，求解故障元件的物理位置和参数，且要求求解的结果唯一。模拟电路故障诊断推出了很多诊断方法，如故障字典法、K故障诊断法、故障参数辨识法、网络撕裂法等。下面介绍如何巧妙地利用PSPICE软件自身的特点，结合字典法进行模拟电路的故障诊断。
1．PSPICE软件的特点
PSPICE在对模拟电路进行直流、交流和瞬态等基本电路特性分析的基础上，实现了蒙特卡罗分析、最坏情况分析以及优化设计等较为复杂的电路特性分析：PSPICE不但能够对模拟电路进行，而且能够对数字电路、数／模混合电路进行仿真，且集成度大大提高，电路图绘制完成后可直接进行电路仿真，并且可以随时分析观察仿真结果。
2．PSPICE与模拟电路故障诊断的结合
模拟电路故障诊断之所以成为网络理论中一个十分困难的课题，其最主要原因在于模拟电路中的元件参数具有容差，以及模拟电路中广泛存在非线性问题。在实际应用中，由于故障电路的不精确性和不确定性，更增加了诊断的难度。目前，在该领域中，人们多是采用一种人工编制计算机软件的方法来完成故障仿真的。
但是这种具有普遍性的方法涉及到较多的处理环节，且复杂性较高。如：为了解决器件端口的非线性问题，采用分段线性来近似；通过增加线性段的数目，以期达到希望的精度，而每个直线段需分别用相应的线性等效电路来代替，如直接从器件严格的非线性出发，用牛顿迭代法求解，虽提高了分析准确度，但耗时多、速度慢、软件复杂。诊断难度具体到使用故障字典法时，由于故障因素和容差因素互相交迭，具有一定的模糊性．给实际应用带来一定的困难。为保证正确隔离容差电路的故障，字典法在字典的查询过程中，要将故障特征与字典的全部内容逐项比较，找出距离最小者，这就需要我们在做电路的模拟仿真过程中，尽可能地提高计算精度，确保模拟结果能够落人到设立的模糊集范围之内，才能有效地完成故障的诊断。
本文利用PSPICE软件自身优点建立一个故障诊断系统，使故障仿真达到较高的模拟精度，同时还轻易地绕过非线性系统复杂的计算问题，其具体原理是利用微机软件控制，不断改变电路系统的参数值，形成一个个模拟故障状态，经PSPICE程序对每一个故障状态进行计算，并将计算结果利用特制的转换软件取出，产生各个节点的电压参数，完成故障仿真。
(1)微机控制程序。微机控制程序主要的功能为：利用批处理文件，每次自动形成一个电路系统故障状态的拓扑信息及参数信息，送人PSPICE程序环境进行计算后，自动控制系统将计算结果取回。
(2) PSPICE主程序。PSPICE程序的功能就是接受输入的电路拓扑及参数信息，进行电路计算及输出结果。电路计算的内容可根据系统的需要自由选择。如进行灵敏度分析、偏值工作点分析、曲线图形分析等。
(3) 数据转换。PSPICE程序的计算结果按照电路分析的特性是以一个“.OUT”的ASCH文件的形式输出，此文件可直接显示及打印。本系统所需的只是其中数字型的数据，所以就必须有一个类似于接口功能+的数据转换块，将PSPICE程序环节与本诊断系统的环节相连接，完成数据转换环节。
附图是一个实际的电路系统。元件：20个；节点：11个；元件参数：RI=R2...,..=R20=lOkΩ。
设置故障数：20个(Rl~Rl0)开路、短路故障，外加激励：直流4.5V恒压源。
模拟电路系统无故障时PSPICE输出：
Rl 1210 Rll 5910上述语言描述表示：电阻Rl介于节点l、2之间，大小为lOn．电阻Rll介于节点5、9之间，大小为lOn．下同。
3．结束语
由上例可以十分明显的看出，利用PSPICE软件进行故障模拟，具有如下的优点：(1)回避了非线性系统的复杂计算问题。(2)实现了外部修改元件参数值。(3)元件故障设置简洁、清晰。
本文关键字：软件 电路基础知识，电子学习 - 基础知识 - 电路基础知识
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