第11章电路仿真分析.

第11章电路仿真分析11.1仿真元件库描述仿真元件库在Library/Simulation目录中：仿真信号源元件库SimulationSources.IntLib仿真专用函数元件库SimulationSpecialFunction.IntLib仿真数学函数元件库SimulationMathFunction.IntLib信号仿真传输线元件库SimulationTransmissionLine.IntLib。11.1.1仿真信号源元件库1．直流源在SimulationSources.IntLib库中，包含VSRC电压源和ISRC电流源。2．正弦仿真源在SimulationSources.IntLib库中，包含VSIN正弦电压源和ISIN正弦电流源。3．周期脉冲源在SimulationSources.IntLib库中，包含VPULSE电压周期脉冲源和IPULSE电流周期脉冲源。4．分段线性源在SimulationSources.IntLib库中，包含了两个分段线性源元件：VPWL分段线性电压源和IPWL分段线性电流源。5．指数激励源在SimulationSources.IntLib库中，包含两个指数激励源元件：VEXP指数激励电压源和IEXP指数激励电流源。6．单频调频源在SimulationSources.IntLib库中，包含两个单频调频源元件：VSFFM单频调频电压源和ISFFM单频调频电流源。波形:V(t)=VO+VA*sin[2*PI*Fc*t+MDI*sin(2*PI*Fs*t)]t—当时时间；VO—偏置；VA—峰值；Fc—载频；MDI—调制指数；Fs—调制信号频率。7．线性受控源在SimulationSources.IntLib库中，包含四个线性受控源元件：HSRC线性电流控制电压源、GSRC线性电压控制电流源、FSRC线性电流控制电流源和ESRC线性电压控制电压源。8．非线性受控源在SimulationSources.IntLib库中包含两个非线性受控源元件：BVSRC非线性受控电压源和BISRC非线性受控电流源。11.1.2仿真专用函数元件库SimulationSpecialFunction.IntLib元件库中的元件是一些专门为信号仿真而设计的函数元件，该元件库提供了常用的运算函数，比如增益、加、减、乘、除、求和、压控振荡源等专用的元件。11.1.3仿真数学函数元件库SimulationMathFunction.IntLib元件库中的元件主要是一些仿真数学函数元件，比如求正弦、余弦、绝对值、反正弦、反余弦、开方等数学计算的函数，使用这些函数可以对仿真电路中的信号进行数学计算，从而获得自己需要的仿真信号。11.1.4信号仿真传输线元件库SimulationTransmissionLine.IntLib元件库中的元件包括：1)LLTRA(无损耗传输线)。2)LTRA(有损耗传输线)。3)URC(均匀分布传输线)。11.1.5常用元件库AltiumDesigner为用户提供了一个常用元件库，即MiscellaneousDevices.IntLib。该元件库包括电阻、电容、电感、振荡器、三极管、二极管、电池、熔断器等，所有元件均定义了仿真属性，仿真时只要选取默认属性或者修改为自己需要的仿真属性即可。11.1.6编辑元件仿真属性仿真属性设置11.1.7仿真源工具栏AltiumDesigner还为仿真设计提供了一个仿真源工具栏，以方便用户进行仿真设计操作，仿真源工具栏是实用工具栏的一个子工具栏。执行View→Toolbars→Utilities打开实用工具栏，然后可以选择仿真源工具栏的命令。11.2初始状态的设置设置初始状态是为计算偏置点而设定一个或多个电压值(或电流值)。在分析模拟非线性电路、振荡电路及触发器电路的直流或瞬态特性时，常出现求解的不收敛现象，当然实际电路是有解的，其原因是点发散或收敛的偏置点不能适应多种情况。设置初始值最通常的办法就是在两个或更多的稳定工作点中选择一个，使仿真顺利进行。11.2.1节点电压设置该设置使指定的节点固定在所给定的电压下，仿真器按这些节点电压(NS)求得直流或瞬态的初始解。该设置对双稳态或非稳态电路收敛性的计算是必须的，它可使电路摆脱“停顿”状态。一般情况下，设置是不必要的。节点电压可以在元件属性对话框中设置，对元件仿真属性进行编辑，ModelKind中选InitialCondition选项，然后在ModelSub-Kind中选InitialNodeVoltageGuess选项，进入Parameters选项卡设置其初始值。11.2.2初始条件设置(IC)NS只是用来帮助直流解的收敛，并不影响最后的工作点。IC仅用于设置偏置点的初始条件，它不影响DC扫描。仿真元件的初始条件设置与节点电压的设置类似：对元件仿真属性进行编辑，在ModelKind下拉列表中选中InitialCondition选项，然后在ModelSub-Kind列表框中选择SetInitialCondition选项，然后进入Parameters选项卡设置其初始值。SimulationSources.IntLib库中还提供了两个特别的初始状态定义符：1).NS。即NODESET(节点设置)。2).IC。即InitialCondition(初始条件)。11.3仿真器的设置11.3.1进入分析主菜单：Design→Simulate→MixedSim命令，或者从MixedSim工具栏中选择按钮11.3.2一般设置：GeneralSetup11.3.3瞬态特性分析：TransientAnalysis11.3.4傅里叶分析：FourierAnalysis11.3.5交流小信号分析：ACSmallSignalAnalysis11.3.6直流分析：DCSweepAnalysis11.3.7蒙特卡罗分析：MonteCarloAnalysis11.3.8参数扫描分析：ParameterSweepAnalysis11.3.9温度扫描分析：TemperatureSweepAnalysis11.3.10传递函数分析：TransferFunctionAnalysis11.3.11噪声分析：NoiseAnalysis11.3.12极点-零点分析：Pole-ZeroAnalyisi11.4设计仿真原理图1．仿真原理图设计流程为使仿真可靠运行而必须遵守的一些规则：所有的元件需定义适当的仿真元件模式属性。设计者必须放置和连接可靠的信号源，以便仿真过程中驱动整个电路。设计者在需要绘制仿真数据的节点处必须添加网络标号。如果必要的话，设计者必须定义电路的初始仿真条件。电路仿真的一般流程：仿真原理图设计的一般流程：11.5电路仿真实例11.5.1模拟电路仿真实例11.5.2数字电路仿真实例