电路仿真介绍

电脑仿真知识介绍梁家丰要完成一件电子作品必须要经过设计，初步验证、制造、成品等等步骤。对设计工程师而言，一定要使设计和初步验证这两个步骤毫无错误，才能将电路设计图往下移至印刷电路板设计。早期的初步验证方法多是将设计完成的电路图接成面包板，万用板成PC板，然后使用电源、信号发生器、示波器，电压表等电子仪器来加以验证。这种作法有几个很麻烦的缺点。首先，制作电路板的过程是既耗时、费力，乂损失材料的工作；况且制作完成后的验证结果如有错误，这时就得先花费相当的时间弄清是设计有误或是制作有误。于是电子工程师常常必须为了解决一些和设计理念无关的困扰而大伤脑筋，尤其是现今集成电路发展一日千里，一件作品动辄数十万个晶体管，传统制作电路板来验证的方式已经完全不行了。近几年来电脑技术已有高速的发展，以致于只要有合适而精确的电路模型，计算机便可为我们根据已知的电路理论进行大量的计算，从而仿真出近乎真实的电路结果。这种经由软件验证的做法，可以克服前面所述的缺点，更因为这种方式可以事先排除大部分设计阶段所造成的失误，使得设计者可以更直接地将精力集中在设计层次方面，从而缩短设计周期。电路仿真软件有许多种，我们将以Micro-capV作为介绍的对象，Micro-capV（以下简称MC5.0）是基于PSpice的仿真软件，有以下特点：1、 集成性高。在MC5.0的集成环境中，从电路图绘制，到电路分析仿真和结果观测都在同一窗口完成。2、 完整的结果观测功能。在观测仿真结果方面，MC5.0提供了一个类似于PSpice的Probe程序来协助用户快速而精准地观察电路特性。另外它也提供了软件测量的功能，

可以测量出各式各样的数据，让用户能轻易地判断出电路是否符合要求。3、 包含各种完整的高级仿真功能。除了基本的偏压点分析（Bias、PointDetail）、直流扫描分析（DCSweep）、交流扫描分析（ACSweep）、暂态分析（Transient、Analysis），更包含有温度分析（Temporatuit）、参数分析（Parametric>Analysis）>蒙地卡罗分析（MonteCarlo）等等更进一步的分析工具。4、 具有模拟和数字仿真能力。5、 具有元件库扩充功能。Micro-capV功能强大而复杂，实非一两个课件几个小时的培训可以涵盖的，故本课件的定位只在于学习MC5.0的电路绘制与仿真的观念和其操作。Micro-Cap的基本分析偏压点和直流扫描分析1、偏压点分析：主要用在用户给定了直流电源的情况下，求出电路上各节点电压与分支电流的数值。会出电路图TOC\o"1-5"\h\z设定分析参数5V 10K存档观测分析结果2、直流扫描分析（DCSeep） £ |5V 10K绘出电路图存档（文件必须存于\MC5\Dat『的子目录下）设定直流扫描（DCSweep）分析参数。观测分析结果。t

直流扫描分析主要是将一个或两个直流电源，模型参数或温度作为横轴变量，扫描过一定范围的数值，取出稳定电压或电流数值作为纵轴。交流扫描分析（ACSweep）交流分析主要验证电路在小信号交流电源下的工作状态。交流扫描分析主要是将一个交流电源扫描过一定范围的频率，将电路在偏压点附近线性化，然后求出小信号电压或电流的幅度与相位的频率响应。一、效率信号的描述特性量幅值（A）：由平均值（就是零点）至最高点或最低点之间的量。周期（T）：信号完成一次往返所需的时间。频率（f）：每一秒内信号完成的周期数。峰-峰值（p-p）：波峰至波谷的差值。相位差（A）：同一频率的两个信号在0时到的位相差。二、RC电路1、绘制电路图及原理分析:由原理图可知（g/1A=卜=-^^=—1=—气R+上1+S/（上）1+S/"SC SC因为只有一个极点而无零点，所以按波特原理有:频率范围：频率范围：10HZ-100KHZ最大步长：0.5HZ点数：51三、HOP-3001三、HOP-3001的Jitter利萨如板所用的带通滤波器:1、绘制电路图及原理分析:IN0.001UIN0.001U2、设置交流扫描分析（ACSweep）参数-频率范围：1HZ〜100HZ最大步长：0.5HZ点数：51HZ」HZ」LdBPhase+ -HZ暂态分析(TransientAnalysi)暂态分析主要在求出各个时间点上电路的节点电压，分支电流或是数字状态，相当于实验室内示波器与逻辑分析化的地位。一、HOP-CJE1信号变换单元的峰值保持电路此峰值保持电路主要用于取得EFM、FES、TES之上下峰值，并以此来计算V11T、FESp-nTESp-p，以下将用MC5.0分析其功能：1、绘制电路图2、设定暂态分析(TransientAnalysi)参数:

仿真时间：10ms步长：0.01ms仿真时间：10ms步长：0.01ms点数:513、观测仿真结果Time二、HOP-3001Disc马达CAV速度控制电路分析HOP-3001是DVD机种，其转盘马达的速度控制是由-555电路构成单稳态触发器，检测露尔元件的