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1、PSPICE-电子线路模拟1.TspiceIV教程.16.072023郭督于德国.1书目1 .简介2 .安装3. .”练习例子AStableMultivibrator64. 1.打开线路图4.2. .信号分部4.3. 1.oschenvonSignalverlaufenimErgebnis-Bildschirni104.4. AndereFarbefireineErgebniskurve104.5. AnderungderSimulationszeit114.6. AnderungdesdargestelltenSpannungs-oderStrombereichs134.7. Cursor-
2、Einsatz154.7.1. VerwendungeinesCursors154.7.2. VerwendungeineszweitenCursors154.8. Differenzmessungen164.9. Strom-Messungen174.10. AnderungvonBauteilwerten185. RC-TiefpassalsersteseigenesProjekt195.2. ZeichnendesStromlaufplansmitdemEditor195.3. ZuweisungneuerBauteilwerte205.4. Untersuchungvoneinmali
3、genVorgangen215.4.1. DieSprungantwort215.4.2. Ein-undAusschaltvorgang235.4.3. DieImpulsantwort245.5. PeriodischeSignaleamEingang275.5.1. Sinussignalmitf=1591Hz275.5.2. Rechtecksignalmitf=1691Hz285.5.3. Dreiecksignalmitf=1691Hz295.6. AC-SweepzurErmittlungdesFrequenzganges306. FFT(=FastFourierTransfor
4、mation)327. ZweitesProjekt:Gleichrichtung347.2. Einpuls-GleichrichterohneTrafo347.3. EinewichtigeSache:ErstellungeinesSPICE-ModellsundeinesSymbolsfureinenTransformator357.3.1. ErstellungdesSPICE-ModellsfureinenTransformatormitzwei35Wicklungen7.3.2. ErzeugungeinespassendenSymbolsfurdenTransformator36
5、7.4. Einpuls-GleichrichtermitTrafo387.5. VerwendungderDiode1N4007inderGleichrichterschaltung397.6. Zweipuls-GleichrichtermitTrafo418. DrittesProjekt:Drehstrom438.2. ProgrammierungeinesDrehstromsystems438.3. Drehstrom-Gleichrichterbrucke(LichtmaschineimAuto)449. ViertesProjekt:DarstellungvonBauteil-K
6、ennlinien469.2. OhmtscherWiderstand469.3. Diode479.4. NPN-Transistor489.5. N-Kanal-Sperrschicht-FET50210. FiinftesProjekt:SchaltungenmitTransistoren5110.2. EinstufigerVerstarker511.1 .1.AnsteuerungmiteinemSinus-Signal511.2 .2.SimulationdesFrequenzganges(wAC-Sweepa)5310.3. Zweistufigergegengekoppelte
7、rBreitbandverstarker5410.3.1. Pflichtenheff5410.3.2. Simulations-SchaltungundSimulations-Vorgaben5510.3.3. SimulationinderTimeDomain(=imZeitbereich)5510.3.4. DC-Bias(=Gleichstrom-Analyse)5610.3.5. AC-Sweep(=Frequenzgangvon1Hzbis200MHz)5810.4. DerParameter-Sweep5911. SechstesProjekt:OPV-Schaltungen61
8、11.2. Einstieg:UmkehrenderVerstarker6111.3. EinsatzeinesSPICE-ModellsalsSubcircuituausdemInternet6311.3.1. Breitband-Gainblockfur1kHzbis30MHzmit0PA3556311.3.2. Simulationmitdemerstellten0PA355-Subcircuit-Modell6311.4. VerwendungvonLabels6612. SiebtesProjekt:DC-DC-Konverter6812.2. BereitstellungdesPo
9、wer-MOSFETs,IRFZ44Nu6812.3. DerStep-Up-Konverter(=Aufwartswandler)7012.4. DerFlyback-Konverter(=Sperrwandler)7212.5. DerStep-Down-Konverter(=Abwartswandler)7413. AchtesProjekt:Phasenanschnitt-SteuerungmitThyristor7613.2. DaseingesetzteThyristor-Modell7613.3. SchaltenvonOhmtschenLasten7713.4. Schalte
10、nvoninduktivenLasten7813.5. ZiindungdesThyristorstibereinenGate-Transformator7913.6. NeuntesProjekt:EchosaufLeitungen8013.7. 1.eitungennurzweiDrahte?8013.8. Echos8213.9. SimulationdesvorigenRechenbeispielsmitLTSpice8413.10. 1.eerlaufoderKurzschlussalsLastamKabelende8713.11. VerwendungvonKabelmitVerl
11、usten(Beispiel:RG58150Q)8913.11.1. WieSimuliereichRG58-Kabel?8913.11.2. SimulationderKabeldampfungbei100MHz9013.11.3. SpeisungderRG58-LeitungmiteinerPulsspannung9313.11.4. EinKurzschlussamEndederRG58-Leitung9414. ZehntesProjekt:S-Parameter9514.2. JetztnochmalsEchos,abermitSystem9514.3. Praxisbeispie
12、l:1IOMHzTschebyschefTiefpassfilter(LPF)9815. ElftesProjekt:DoubleBalancedMixer(=Ringmodulator)10215.1. EtwasGrundlagenundInformationen10215.2. StandardschaltungdesRingmodulators10315.3. DieerforderlichenUbertrager10415.4. SimulationdesDBM-Verhaltens105316. ZwolftesProjekt:DigitaleSchaltungssimulatio
13、n10616.1. Wasmanvorherwissensollte10616.2. EinfacherAnfang:dieUmkehrstufe(NOToderInverter)10716.3. DerAND-Baustein10816.4. DasD-Flipflop10916.5. DreistufigerFrequenzteilermitD-Flipflops11017. DreizehntesProjekt:Rausch-Simulation11117.1. EtwasGrundlagen11117.1.1. ,Rauschenuwoherkommtdas?Ill17.1.2. We
14、itereRauschquellen11317.1.3. RauschtemperaturundNoiseFigureeinesTwoports11417.2. SimulationderSpektralenRauschleistungs-Dichte11417.3. SimulationderNO运eFigureindB11741 .简介这个软件是由LINEAR公司供应的免费模拟软件,目前最新版本4,LTspiceIV操作简洁,入门简洁.许多设计公司都宠爱用它.凌力尔特公司(LirIearTeChrIolOgyCorPOratiOn)推出LTSPiCeIV,这是其免费SPICE电路仿真软件L
15、Tspice/SwitcherCADIII所做的一次重大更新。LTspiceIV具有专为提升现有多内核处理器的利用率而设计的多线程求解器。另外，该软件还内置了新型SPARSE矩阵求解器，这种求解器接受汇编语言,旨在接近现用FPU(浮点处理单元)的理论浮点计算限值。当接受四核处理器时，LTspiceIV可将大中型电路的仿真速度提高3倍。对于SPICE仿真器而言,并行处理是一项长期存在的挑战。LTSPiCeIV运用了专有的方法，这些方法实现了任务的高效并行处理，假如运行单线程任务将只需短短5us时间便可完成。1.TspiceIV还拥有集成电路图捕获和波形观测功能。虽然它与开关模式电源设计协作运用(
16、它与100O多款开关模式稳压器和限制器一起交付),但LTspiceIV并不是一种SMPS专用型SPICE程序，而是一款通用型SPICE,内置新型spice元件，因此其速度之快足以满足SMPS交互式仿真的要求。LTspiceIV不受元件或节点数目的人为限制。1.TspiceIV的工作性能优于目前其他市面上供应的SPlCE程序。2 .安装没有比这更简洁了:下载之后0点击,，*LTspiec.exe即可.3 .第一个练习点击文件打开子书目,Examples然后选下一个子书目”EducatiOnal选择文件(=,astable.asc).771LURBw!UU加UJm屏出!一，T77s.tran25m
17、startupThisexampleschematicissuppliedforInformationaIZeducationaIpurposesonly.uhjgocj三IamWaOAJHOgOS-e11j11巴83出现该图在锤子旁边有一小人.单击它便起先运行模拟出显下图,上半部是输出图画区.这时候还是空的.你也可通过点击Windows的窗口来改B变排列新的排列如下:3.2假如你想知电路中的某点对地的电压波型.只要把鼠标移放在该点上,这时候鼠标变成一电测笔.点一下即可得出该点的电压波形图了.很简洁吧.你再测Ql和Q2的基极和集电极的电压就有下图.有三种方式:11：在线路里每个节点自动编号.它
18、在NETLIST里.你可点VIEW下的SPICENETLlST.有下图.ISPICENetlist:C:ProgrammeLTCSwCADIIIeKamplesEducational*C:PrograntneLTCSwCADIIlexamplesEducationalXastable.ascRlNOOlN0022KR2NOOlN0032KR3N002N004IOlKR4N003N005100KClN003N004.01C2N005N002.01VlNOOl05QlN003N00500Q2N002N004002H39042N3904.modelNPNNPN.modelPNPPNP.libC:Pr
19、ograxnmeLTCSwCADIIIlibcmpstandard.bjt.tran25mstartup*Thisexampleschematicissuppliedforinformational/educationalpurposesOnJ.backanno.end这就是以上电路的网表.每个元件一行,起点和终点和数值2:你可把光标放在你要测的点,当它变为电笔时你可从左下角读出节点.3:当你想看的图相太多时图窗各色的曲线太多这时,你可多开几个窗口.把光标放到黑底图表上,不是电路图.点鼠标.右键可出现一菜单.选AddPlotPane.11开新的一窗口.当鼠标对曲线图或电路图点左键时该窗边变为深
20、蓝色.假如你按F5光标变剪刀.你可剪掉你不要的东西.要去掉剪刀可按键盘上的.ESC键.或右键.3.4. 线颜色可变.先点曲线Vn005名.用右键!.TraceColor里颜色即可.Ied Cursor:Delete this TrVm(W3)05),.)12ms.und dann die gewunschteFarbe auswahlen! 、可StaUfpiNi 所 abpz 可 CMU 睥 eine rechien MauskIickX.1 3.5. 变更模拟时间.tran25mstartupJ这句表明从零起先到场25毫秒结束,起始值一般为零.Editps.tionCommandITran
21、Sient1；.T.TfansientJacAnalysisDCsweepNoiseDCTransferDCoppnt|Performanon-linear,time-domainsimulation.IStoPTime:SimulationimTimetoStartSavingData:MaximumTimestep:StartexternalDCsupplyvoltagesatOV:lZeitMithSteadystateisdetected:1125mDontresetT=0whensteadystateisSimulationsendeSteptheloadcurrentsource:
22、SkipInitialoperatingpointsolution:Syntax:.Iran.FfP%SPICE-AnweisungOKCancel.tran25mstartup下图为Q2集电极电压从零到50毫秒.点放大镜可选你要从什么时间起先到什么时候为止,放大.下图是从30到.35毫秒.9点叉为复原.3.6. 细看电流,电压的曲线1：用放大镜,看,下边.2b)Switchfrom,Autorange,tojManualLimits.设纵向为0到L5V&ZoomAreaCtrl+ZAusschalten2.1把鼠标放在左边纵轴点右键出现一菜单见上图.把AUtoranging钩去掉用选.Man
23、uallimits.你可对水平和垂直轴给你要的单位.垂直轴变了.。到L5V求曲线上的值.你可点曲线名.出现虚白交叉线,中点为所求的值.ErsteinlinkerMauskIickaufdieSignalbezeichnung.denWertendesaktuelienKurvenpunktesauf!你还可再你可点曲线名选其次条虚白交叉线从俩虚白交叉线可看出数据的差异.3.8一般来说压是对地.假如你想知某元件两端的电压差该如何呢.设一参考点.先点小人.然后在电路图的.空白处点右犍.找黑白电笔.Setprobereference.也可从VIEW找.g,It,ceSwitcherCADIII-as
24、tablPanIate Tools Window HeCtrl+ZCtrl+BShow Grid l Mark Unconn. PinMark Text AnchorsCtrl+GV,A,Bill of Materials Efficiency Report 始）5PICE Netlist Q SPICE Error Log绥 Visible Tr j Autoraatrhin WaVf5et Probe Referencel Status Bar-x2按键盘上ESC可去黑白电笔.I鸳lmr. ltnofaylwHU*rOtfHU -Wj1Qto Q* rvdvr 丘 vUt bc jKhw
25、A00f WY 应 白语& XFQ3 2 +甲？*3 室9。.4. f3.8.CurrentMeasurementsMakethecircuitdiagramwindowactive.(.byaleftmouseclickonit.)andmovethecursorexactlyoverthecoonentofwhichyouwanttoknowthecurrent.Thecursorchangestoa,currentsensorandwithaleftmouseclickonthecomponentyouwillseethetracecurrentdisplayedinthewavefor
26、mviewer.Example:CurrentinresistorRl(Collectorresistorofthelefttransistor,Q2):39ChangingComponentValuesNowwewanttorepeatthesimulationwithdifferentmponentvalues.LeteverycapacitorbeC=100OpFandbothbaseresistorsofthetransistorsR3=R4=221(.ClosetheWaveformViewer(ifitisopen)andactivatetheschematicwindow.For
27、eachmponentplacethecursorexactlyonitsvaluefield(thecursorwillchangetoandIbeam)andrightclickwiththemouse.Adialogueboxwillappearsoyoucanmodifythevalue.CloseeachchangewithOK.This is the new circuit to be simulated.tra25mStarlup.andthisshouldbethesimulationresultaftersdectingthe81IeCtorofQ2toviewthetrac
28、e:JsJ凶qlfWMTlocnoDvlwb丹/。子/A匚RX外罩？*3中。中。&。P，家11!UFaaSHCff30.旬LgCLSC3lEdhrwowlJS3O。%夕UsetheZoOmfunctionormodifythesimulationtimetoseethedetailsrtomeasurethenewoscillationfrequency.4.我的第一个.RC-低通模拟任务.+是转动元件.90度.大手是移动元件.选电压源,铅笔为画线用.点C可赐予数据.R1RdenCursoraufdiesenWertstellenundrechtsklicken.danndenneuenWer
29、thiereintragenundmitOKbestatigen.我们给以1011FRl对电源,你看你是在时间域里还是在频率域里模拟.在此基础上定数值.我们的RC电路是想.在时间域对电压响应.CADIII-RC_LPF_01.ascTlsWindowHelpA-j取法展旧电智ew已昌乙J甲之OK完后,把长方行tran2ms贴到线路图的电压源下.现在我们设计电压源的参数.志向下电压从零到IV用.右键点电压源选好ADVANCED在O秒为零伏到.1纳秒电压升到达1伏QK完把长方行PWL(OO1N1)贴电压源傍.PWL(OOlnl).tran2m按下小人即可.QjlMrrIeilmateqyLMc.4
30、MlerCAXIU虹味.01，*C0QK应日金写右40“。鸟乙+甲？*3室公。分一心yHcjFFjn*|七RJLPFj)IFlGUKIUewUlwwMyU)f3chwa血QPwtihopF|你想有个开关过程不是吗，没问题,我们再回到ADVANCED里的.PWL去.0(NullVoltbeimStartpunkt)In(1VoltnacheinerNanoSekUnde)力口设置Im11毫秒后还是1V)1.000001m0(1毫秒后的1纳秒回到零JFRlwrrIethmAMfyLIWMe.lHlcArwrchy H PC lw gEjlag lf 彳 QQ4位 白将零鸟也冬单？*3立妗。分 4y
31、 Hc-FCn toCl 匕 RJLpF.01,61Otk to plot XMOO! 02)*uImiTrMOglJ )ILWrfwCApqa *p-(ub.S 0*01.1.3. DieImpulsantwort脉冲响应.在一未知系统输入一迪拉克脉冲.加入PWLPOint.Im1,000001m1,OOlOOlm10000001,001002m0tfH-QK运回日值IXPMQ/:一DOR*，Ur历uMTTCdWlJ电Jmd3JHd.01-3AIOHVFWIwd|ZJ*00伏4.4 .正弦周期信号输入.设有一.Sinussignalf=1591Hz模拟后有下图案RC.LFF.cnIRC-LP
32、FeOIrewjSINE(0115910000).tran10ms绿色信号为70%的.兰色信号并且.相移45%.4.5 方波信号输入.选择并选参数如下Von=1Volt（=电压最大JTdelay=0（=脉冲上升延迟）Trise=1纳秒钟（=脉冲上升）Tfall=IN纳秒钟（=脉冲下降）Ton=295,6微秒钟（=脉冲宽度JTperiod=591,3（=周期JNcycles不动.（=ZahlderZyklen,wenneinBurstsignalerzeugtwerdensoli）这是方波的语法PULSE(O1DInIn295.6u591.3u)模拟后有下图案RCJFF.cnMCIIxRC.LPF_01|near TMhnetogyu.4.4.3.三角波信号.f=1691Hz我们把上升295.6微和下降时间295.6微秒钟.都变大.脉冲宽变为微小1纳就有三角波了.
