电路及其设计 1

项目八电路仿真

本章要点仿真元件库仿真设置仿真应用仿真的意义

仿真：

(simulation)是通过对系统模型的实验来研究存在的或设计中的系统，又称模拟。当所研究的系统造价昂贵、实验的危险性大或需要很长的时间才能了解系统参数变化所引起的后果时，仿真是一种特别有效的研究手段。电路仿真：

指用仿真软件在电脑上复现设计即将完成的电路（已经完成电路设计、电路参数计算和元器件选择），并提供电路电源以及输入信号，然后在计算机屏幕上模拟示波器给出测试点波形或绘出相应的曲线的过程。

仿真类型DXP2004SP2中支持的电路分析类型有：静态工作点分析（operatingpoint）、瞬态分析和付立叶分析（transientandFourier）、交流小信号分析（ACsmallsignal）、噪声分析（noise）、零-极点分析（pole-zero）、传输函数分析（transferfunction）、直流扫描（DCSweep）、参数扫描（temperaturesweep）、温度扫描（parameterssweep）和蒙特卡罗分析（MonteCarlo）。

其中静态工作点分析是为了求解在直流电压源或者在直流电流源作用下电路中的电压和电流值，在分析过程中，电容视为开路，电感视为短路。在需要的情况下，即使未设定要进行静态工作点分析，软件也会自动进行静态工作点分析。

仿真举例准备工作画原理图仿真设置分析仿真结果

此处以三极管放大电路的瞬时分析为例仿真步骤：仿真准备工作在硬盘上新建文件夹，命名为“仿真案例”，作为本节文档的保存路径。2.新建工程，命名为“时域仿真-三极管放大电路.PrjPCB”。3.新建原理图文档，命名为“三极管放大电路.SchDoc”。4.安装包含电阻、电容的混合元件集成库MiscellaneousDevices.IntLib。5.安装包含激励源的集成库SimulationSources.IntLib，路径为…\Altium2004SP2\Library\Simulation\SimulationSources.IntLib。返回画原理图

用于仿真的原理图的基本制作方法与用于制作印制电路板的原理图方法基本一样，需要注意以下方面：1、用于仿真的元器件需要已经关联仿真模型，所以选择元器件的时候需要注意看元器件的模型列表中是否有Simulation项。2、电阻、电容和电感等元器件要给与正确的参数。并注意填写正确的单位。3、要为电路提供合理的激励源，并设置好其仿真属性。4、在制作印制电路板时所强调要添加的接插件等，不是必须的。返回

仿真用原理图必须包含所有仿真所必需的信息。通常为使仿真可靠运行，应遵守如下规则：（1）原理图所用的元器件必须具有Simulation属性。（2）必须有适当的信号源，以驱动需要仿真的电路。（3）在需要观测的节点上必须添加网络标号。（4）应根据具体的电路要求设置相应的仿真方式。例如，观测仿真电路中某个节点的电压波形及其相位，应选择瞬态特性分析方式。（5）有时还需要设置电路的初始状态。单位倍乘系数规则

下表为填写仿真元器件的量值时使用的单位的倍乘系数，不区分大小写，特别要注意m和M都代表10-3。倍乘系数含义倍乘系数含义T1012u(orμ)10-6G109n10-9Meg106p10-12K103f10-15m10-3返回常用激励源元器件名称描述元器件名称描述.IC初始条件VPULSE脉冲电压源.NS节点设置BISRC非线性独立电流源ISRC电流源BVSRC非线性独立电压源VSRC电压源IEXP指数电流源ISIN正弦电流源VEXP指数电压源VSIN正弦电压源IPWL分段线性电流源IPULSE脉冲电流源VPWL分段线性电压源返回仿真模型有仿真模型返回模型列表仿真设置

仿真设置包括一般性设置和对应于仿真内容的设置。一般性设置指定要收集的数据，设定仿真程序作用范围和作仿真结果显示设置；对应于仿真具体内容的设置是需要用户针对仿真目的，进行有关参数的设置。返回仿真一般性设置返回针对瞬态分析的设置UseTransientDefaults：使用瞬态分析默认值。如果选中此项，则分析起始时间、步长、终止时间等灰显不可用。返回分析仿真结果静态工作点分析的结果瞬态分析结果付立叶分析结果图块Plot图Chart波形Wave软件采集的源数据波形可以根据要求调整位置、测量等返回仿真常见错误（1）电路没有连接好，电路中有游离的元器件和摇摆的节点。（2）电路中没有设置参考接地点，或者存在没有通路到接地点的节点。（3）输入数据时，将O当作0输入了。（4）错把M（毫1E-3）当作MEG（兆1E+6）使用。（5）数值单位和倍率之间存在空格，例如应该是1.0uF，而不是1.0uF。（6）没有考虑实际情况为元器件设置合理的数值，或者为仿真设置合理的数据。五、设计仿真原理图1、电路仿真的一般流程设计需要仿真的原理图文件设置SIM99仿真环境仿真所设计的原理图分析仿真结果2、原理图设计的流程图选择仿真用原理图原件整理并连接该原理图添加激励源到原理图中设置节点的网络标识调用仿真用元件库3、模拟电路仿真实例试根据工作点分析，求出N1节点处电压。对图示电路进行瞬态分析和交流分析。课堂练习对图示电路进行瞬态分析和交流分析。