《led电路仿真设计__saber篇》由会员分享，可在线阅读，更多相关《led电路仿真设计__saber篇（123页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、LED电路仿真设计,一、SABER 软件概述,电路仿真作为电路计算的必要补充和论证手段，在工程应用中起着越来越重要的作用。熟练地使用仿真工具，在设计的起始阶段就能够发现方案设计和参数计算的重大错误，在产品开发过程中，辅之以精确的建模和仿真，可以替代大量的实际调试工作，节约可观的人力和物力投入，极大的提高开发效率。,一、SABER 软件概述,Saber是美国Analogy（Synopsys）公司开发的系统仿真软件，可用于电子、电力电子、机电一体化、机械、光电、光学、控制等不同类型系统构成的混合系统仿真。 Saber作为混合仿真系统，可以兼容模拟、数字、控制量的混合仿真，便于在不同层面上分析和解决
2、问题，其他仿真软件不具备这样的功能。 Saber软件主要用于外围电路的仿真模拟，包括Saber Skerch、Saber Simulator及CosmosScope。,1.1 原理图输入和仿真 Saber Skerch是Saber的原理图输入工具，通过它可以直接进入Saber仿真引擎。在Saber Skerch中，用户能够创建自己的原理图，启动Saber完成各种仿真（偏置点分析、DC分析、AC分析、瞬态分析、温度分析、参数分析、傅里叶分析、蒙特卡洛分析、噪声分析、应力分析、失真分析等），可以直接在原理图上查看仿真结果， Saber Skerch及其仿真功能可以帮助用户完成混合信号、混合技术（电
3、气、液压等）系统的仿真分析。 Saber Skerch中的原理图可以输出成多种标准图形格式，用于报告、设计审阅或创建文档。,一、SABER 软件概述,一、SABER 软件概述,1.2 数据可视化和分析 SaberScope是Saber的波形查看和仿真结果分析工具，它的测量工具有50多种标准的测量功能，可以对波形进行准确的定量分析。它的专利工具波形计算器，可以对波形进行多种数学操作。SaberScope中的图形也可以输出成多种标准图形格式用于文档。,一、SABER 软件概述,1.3 模型库 Saber拥有市场上最大的电气、混合信号、混合技术模型库，它具有很大的通用模型库和较为精确的具体型号的器件
4、模型，其元件模型库中有4700多种带具体型号的器件模型，500多种通用模型，能够满足航空、汽车、船舶和电源设计的需求。Saber模型库向用户提供了不同层次的模型，支持自上而下或自下而上的系统仿真方法，这些模型采用最新的硬件描述语言(HDL)，最大限度地保证了模型的准确性，支持模型共享。,一、SABER 软件概述,1.4 建模 不同类型的设计需要不同类型的模型，Saber提供了完整的建模功能，可以满足各种仿真与分析的需求。其建模语言主要有MAST、VHDL-AMS、Fortran，建模工具包括State-AMS、5维的图表建模工具TLU，Saber可以对SPICE、Simulink模型进行模型转
5、换，同时Saber还拥有强大的参数提取工具，可以通过协同仿真实现模型复用。 1.5 可制造性和稳健的设计 Saber的InSpecs工具包能够帮助用户进行复杂的分析，包括统计、参数和应力分析。统计分析确定参数公差对系统性能的影响，参数分析显示设计中的关键参数，应力分析评估系统中各组件的应力程度。,一、SABER 软件概述,1.6 FMEA(故障状态分析) Saber的Testify工具包用于仿真系统在故障状态下的情况。用户可以建立故障列表，仿真系统在每个故障状态下的工作状态。Testify可以帮助验证系统运行的可靠性。,1.7 布线设计 SaberHarness是业界领先的布局布线、设计和分析
6、工具。SaberHarness和Saber紧密结合，计算电缆尺寸、熔断分析、故障分析，对电压降、功率质量以及连通性进行仿真与评估。SaberHarness将功能设计、电气设计和物理设计集中在单一的工具流程中，全面结合了Saber的仿真和分析功能，使得SaberHarness成为高级电气系统设计的首选工具。,二、SABER 的操作界面原理图设计,下拉菜单 saber Guide图标栏 saber sketch图标栏 原理图窗口 工具栏 帮助区,saber sktech 下拉菜单栏,saber sketch 图标栏,二、SABER 的操作界面及原理图设计,层叠窗口,平铺窗口,格点,边框,连线,总线
7、,线束,示波器,参数编辑器,显示/隐藏,二、 SABER 的操作界面,中断,DC工作点（DC operation point）,小信号AC(small signal AC) DC扫描（DC Transfer） 暂态分析(Transient) DC工作点及暂态分析（ operation point / Transient ） 极零点分析(pole-zero) 参数扫描（vary） Monte Carlo 分析 灵敏度分析(sensitivity),二、 SABER 的操作界面,SABER 状态,Saber记录,工作图标,运行实例工作状态,二、 SABER 的操作界面,二、 SABER 的操作界面
8、,二、 SABER 的操作界面,命令行,绘图工具,选择器件,设计工具,宏记录器,Saber RT (Simulator Real Time),Model Architect,报告,测试,saber sktech 基本操作绘制电路原理图,点击进入saber sketch，然后选择file newschematic，进入原理图绘制画面，如下图所示：,下面我们绘制一个三极管共发射极电路。首先添加元件，在空白处点击鼠标右键菜单get partpart gallery,saber sktech 基本操作绘制电路原理图,saber sktech的基本操作,器件的查找,单击,or,下面我们绘制一个三极管共发
9、射极电路。首先添加元件：,器件添加后修改其参数，然后点击 连接器件，或者按下键盘W键，光标变成了一个十字星，即表示可绘制wire，将所有的器件连接起来。,Saber Sktech 基本操作绘制电路原理图,Saber Sktech 基本操作-修改器件参数,右图是电阻模型的参数设置 primitive: 模型名称 ref: 原理图中的标识符 其他参数含义可以通过选中参数后看左下角的Help显示的含义。 框中黑点表示该属性名称及值在电路图中不可见，半绿半黑表示该属性的值在电路图中可见，全绿表示该属性名称及值在电路图中都可见。,按照上述方法把器件的参数设置为：电压源12V，基极电阻为10K，集电极电阻
10、为1K。电路图如图所示：,Saber Sktech 基本操作-修改器件参数,三、Saber simulator仿真界面简介,在完成原理图输入后下面要做的工作就是仿真分析。Saber Guide图标栏给出了几种常见的分析。,三、 SABER 的仿真分析,指定顶级电路图,要用Saber对设计进行模拟，必须让SaberSketch知道设计中哪个电路图是最上层的，因为Saber在打开时只能有一个网表，所以在SaberSketch中只能指定一个顶级电路图。可以通过DesignUseDesign_name来指定顶级电路图。 如果电路图不包含层次设计，SaberSketch会默认打开的电路图为顶级电路图。,
11、关于网表,由于Saber不能直接读取电路图，必须通过网表器产生的网表来进行模拟。产生的网表器是一个ASCII文件，包含元件名、连接点和所有非默认的元件参数。要进行模拟时，只要网表中的连接不同于设计中的，SaberSketch会自动对设计进行网表化。例如：如果增加或修改一条连线，下次分析时，SaberSketch会自动对设计进行网表化并重新调入到Saber中。如果改变连线的颜色，再去进行分析，Saber将使用原有的网表，因为设计的连接没有改变。如果改变属性，SaberSketch会自动发送一条Alter命令到Saber中，改变内存网表，因而减少了重新网表化的需要。,三、 SABER 的仿真分析,
12、对设计进行模拟 在进行模拟的时候，一般情况下，先要验证设计的功能。Saber软件包含了多种分析，在验证前选择合适的分析类型，分析前，SaberSketch会决定是否有必要重新生成网表，如果有必要，它将会重新生成网表。如果没有制定顶级电路就进行分析，将会提示制定顶级电路图或者取消分析，除非所设计的电路图是单层的。,三、 SABER 的仿真分析,验证设计功能 对所设计的功能，可在时域和频域上进行验证，Saber提供了以下的分析方法： 要验证设计在时域上的规范，可用瞬态分析来看系统在时间上的响应。傅立叶分析（Fourier analysis）和快速傅立叶分析（FFT analysis）将时域上的波形
13、转变成频谱。 要验证设计在频域上的规范，用交流分析（AC analysis）来决定系统小信号频率响应，iFFT分析将频域的波形转换成时域上的波形。 直流传输分析（DC Transfer analysis）来扫描独立源和计算每个操作点的扫描值。,三、 SABER 的仿真分析,Saber用下列方法来调节设计参数，如设计中的元件数值及容限等： Vary：用Vary可以对设计或元件的一系列设定的参数进行 描述，对每个参数都进行一系列的分析。 Monte Carlo：用蒙特卡诺分析对设计或元件参数随机变化，进行各种分析，对模拟结果进行评估。 Sensitivity：对不同设计或元件的参数的改变，性能测量
14、的敏感度。 Stress：在精确的DC、DC传输或瞬态分析中，分析元件是否会过应力。,三、 SABER 的仿真分析,查看分析的波形 SaberSketch提供两种查看波形的方法，一种是用 SaberScope 波形分析器，另一种是用 SaberSketch 中的 DesignProbes。 下面将介绍怎样在信号列表中加入节点，怎样查看模板的内部信号，怎样使用SaberSketch中的 DesignProbes： 一、利用CosmosScope打开仿真波形，通过信号管脚选择要查看的波形。 二、在连线或者管脚添加DesignProbes，查看波形。（将鼠标光标移到连线或管脚处，点击右键，在快捷菜单
15、中选择Probe）,三、 SABER 的仿真分析,改变设计 当分析结束后，如果分析的结果不满足要求，可以改变相应的设计，再进行仿真模拟，直到结果符合要求。 在SaberSketch中改变属性值 当在设计中改变属性值时，Saber会发送一条 Alter 命令将内存网表修改成新值，该方法允许在SaberSketch中修改属性并模拟而不必重新网表化。 在Saber 中改变属性值 用 EditList/Alter菜单项可以查看元件名称、 连接点和参数值等。该菜单显示 List/Alter Design 框，该框允许改变的参数用于分析中，但是改变的属性不能传回到SaberSketch设计中。,三、 SA
16、BER 的仿真分析,三、 SABER 的仿真分析,意义：此分析功能在于求解系统的静态工作点，为其他分析提供计算初始点。,3.1 DC Operating Point Analysis (直流工作点分析),仿真器设置,执行DC分析时无须设置仿真器参数，使用默认值即可。,三、 SABER 的仿真分析,DC分析的结果是一组数值,这些数值定义了在time=0时，非线性系统的稳定状态的值。 DC分析遵循一下几个规则： a. 将所有随时间变化的参数以及它们的衍生物设置为0; b. 将所有噪声源设置为0; c. 将所有ac源设置为0; d. 将所有随时间变化的元件可以从电路中有效移走(如:电容器视为开路,电感视为短路); e. 将所有与时间有关的源有效移走;,3.1 DC Operating Point Analysis (直流工作点分析),三、 SABER 的仿真分析,用DC分析，让Saber计算工作点，存储结果到初始点文件中。初始点文件有两个作
