Mathcad是美国Mathsoft公司在20世纪80年代初开发的定位于面向大专院校的广大教师、学生和工程技术人员的交互式数学软件。因此人们称Mathcad为“数学CAD”。它是集数学运算、文本编辑、数学图形、模型构造、程序设计和网络通信等功能于一身的数学应用软件。它的主要特点是输入格式与人们习惯的数学格式很近似，采用WYSWYG（what you see is what you gain：所见即所得）界面，特别适合一般无须进行复杂编程或要求比较特殊的计算。可以将Mathcad看作是一个功能强大的计算器，没有很复杂的规则；同时也可以和Word、WPS2000等文字处理软件很好地配合使用，可将它当作一个出色的全屏数学公式编辑器。
Mathcad是一款大众化的数学应用软件，操作简单，界面友好，并不要求使用者具有多高的计算机水平，只要掌握Windows的基本操作，并具备一定数学知识的人，稍加学习即可掌握基本使用方法。用它解决数学计算问题，并不需要去记忆各种复杂的命令，它具有一流的公式编辑器，使用者可以像在纸面上解决数学问题一样，输入与人们早已习惯了的、格式完全相同的数学表达式，即可得到问题的答案[40]。
在开关变换器的设计中，若已知变换器拓扑结构和元器件参数后，想要获得变换器的稳态和动态小信号特性，只要将相应的表达式输入到Mathcad中就可以获得想要的特性曲线。
下面以具有更多的内部函数及更强大的数学运算能力的Mathcad 2001仿真软件为例，简单介绍Mathcad在开关变换器设计中的应用。
运行Mathcad 2001程序后，会出现Mathcad主窗口，如图3-1所示。在这个界面里，像在纸面上进行数学运算一样可直接输入想要仿真的传递函数，如图3-1所示的左上区域，之后便可在下方得到幅相频率特性，如图3-1所示的左下区域。
图3-1 Mathcad界面
举例：已知理想Buck变换器在CCM下运行，主要参数为：Ug=16V，U=5.1V，L=42.5μH，C=600μF，R=1Ω，画出输入-输出传递函数Gug（s）（音频衰减率）、控制-输出传递函数Gud（s）、输入阻抗Zin（s）、输出阻抗Zout（s）的特性。
根据已知条件，查表1-2，可得上述四种特性的传递函数表达式分别为
(www.daowen.com)
分别将式（3-1）～式（3-4）输入到Mathcad仿真软件中，并用“iω”代替“s”可得到图3-2～图3-5所示的Buck变换器在CCM下的稳态和动态小信号特性。
图3-2 Buck变换器音频衰减率
图3-3 Buck变换器控制-输出传递函数频率特性
图3-4 Buck变换器输入阻抗频率特性
因此，当已知传递函数，例如系统的开环传递函数、系统的闭环传递函数、补偿网络的传递函数等，用Mathcad仿真软件可以很方便地获得相应的频率特性曲线。
图3-5 Buck变换器输出阻抗频率特性
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