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altium--designer--仿真具体步骤

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altium--designer--仿真具体步骤_第1页
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Altium designer 仿真具体步骤1.创建工程1) 在工具栏选择 File » New » Project » PCB Project ,创建一个PCB工程并保存2) 在工具栏选择File » New » Schematic,创建一个原理图文件并保存2.例图3.编辑原理图①、放置有仿真模型的元件根据上面的电路,我们需要用到元器件“LF411CN”,点击左边“Library”标签,使用search功能查找LF411CN找到LF411CN之后,点击“Place LF411CN”,放置元件,若提示元件库未安装,需要安装,则点击“yes”,如图 2:在仿真元件之前,我们可以按“TAB”键打开元件属性对话框,在“Designator”处填入U1;接着查看LF411CN的仿真模型:在左下角Models列表选中Simulation,再点击“Edit”,可查看模型的一些信息,如图 3从上图可以看出,仿真模型的路径设置正确且库成功安装点击“Model File”标签,可查看模型文件(若找不到模型文件,这里会有错误信息提示),如图 4图4点击“Netlist Template”标签,可以查看网表模板,如图 5。

图5至此,可以放置此元件②、为元件添加SIM Model文件用于电路仿真的Spice模型(.ckt和.mdl文件)位于Library文件夹的集成库中,我们使用时要注意这些文件的后缀模型名称是模型连接到SIM模型文件的重要因素,所以要确保模型名称设置正确查找Altium 集成库中的模型文件步骤如下:点击Library面板的Search按钮,在提示框中填入:HasModel('SIM','*',False)进行搜索;若想更具体些可填入:HasModel('SIM','*LF411*',False)若我们不想让元件使用集成库中提供的仿真模型,而想用别的模型代替,我们最好将别的模型文件复制到我们的目标文件夹中如果我们想要用的仿真模型在别的集成库中,我们可以:1) 点击File » Open,打开包含仿真模型的库文件(.intlib)2) 在输出文件夹(打开集成库时生成的文件夹)中找到仿真文件,将其复制到我们自己的工程文件夹中,之后我们可以进行一些修改复制好模型文件,再为元器件添加仿真模型为了操作方便,我们直接到安装目录下的“Examples\CircuitSimulation\Filter”文件夹中,复制模型文件“LF411C.ckt”到自己的工程文件夹中,接下来的步骤:1) 在Project面板中,右击工程,选择“Add Existing to Project”,将模型文件添加到本工程中。

2) 双击元件U1,打开元件属性对话框,在Model列表中选择Simulation,点击Remove按钮,删除原来的仿真模型3) 点击Model列表下方的Add下拉按钮,选择“Simulation”4) 在Model Sub-Kind中选择“Spice Subcircuit”,使得Spice的前缀为“X”5) 在Model Name中输入“LF411C”,此时AD会搜索所有的库,来查询是否有与这名称匹配的模型文件如果AD找到一个匹配的文件,则立即停止寻找对于不是集成库中的模型文件,AD会对添加到工程的文件进行搜索,然后再对搜索路径(Project » Project Options)中的文件进行搜索如果找不到匹配的文件,则有错误信息提示6) 最后的步骤是检查管教映射是否正确,确保原理图中元件管脚与模型文件中管脚定义相匹配点击“Port Map”,如图 6:图6修改管脚映射,在Model Pin列表下拉选择合适的引脚,使其和原先的SIM模型(LF411_NSC)相同我们可以点击Netlist Template 标签,注意到其模型顺序为1,2,3,4,5;如图 7:图7这些和Model File标签中的.SUBCKT头相对应,如图 8:图8因此,在“Port Map”标签中的“Model Pin”列表中,我们可以看到1(1), 2(2), 3(3), 4(4), 5(5),被列举出来,其中第一个数字就是模型管脚(就是Netlist Template中的%1,%2等),而subcircuit的头则对应着小括号里面的数字。

在Spice netlist中,我们需要注意其中节点的连接顺序,这些必须和.SUBCKT头中的节点顺序相匹配Netlist 头描述了每个管脚的功能,根据这些信息我们可以将其连接到原理图管脚,如:1(1)是同相输入,故需连接到原理图管脚3原先的管脚映射和修改的管脚映射如图 9:图9之后点击“OK”,完成自定义仿真模型的添加③、放置有仿真模型的电阻电容放置电阻前,我们可以按“TAB”键,打开元件属性窗口,设置电阻值;在Model列表中,选中“Simulation”,点击“Edit”,查看仿真模型属性一般系统默认设置就是正确的,如果没修改过,应该有如图 10属性:图10同理,放置电容的情况也一样,先设置电容值,再查看仿真模型属性,如图 11:图114、放置电压源1) 首先放置VDD电源使用“Library”面板的search功能,检索关键字“VSRC”;查找到“VSRC”之后,双击元件,若提示集成库未安装则安装,其集成库为“Simulation Sources.IntLib”2) 在放置元件前,按“TAB”键,打开元件属性对话框,再编辑其仿真模型属性,先确保其“Model Kind”为“Voltage Source”,“Model Sub-Kind”为“DC Source”。

3) 点击“Parameters”标签,设置电压值,输入“5V”,并使能“Component Parameter”,之后点击OK,完成设置如图 12:图124) 同理放置VSS,并设置其电压值为“-5V”5) 最后添加正弦信号输入:同样是Simulation Sources.IntLib中的VSRC,打开其仿真模型属性对话框,设置“Model Kind ”为“ Voltage Source ”,而 “Model Sub-Kind”设置为“Sinusoidal”6) 点击“Parameters”标签,设置电压值,可按如图 13设置:图13之后点击OK,设置完成,放置信号源5、放置电源端口1) 点击“Place » Power Port”,在放置前按“TAB”键,设置端口属性2) 其中对于标签VDD和VSS,其端口属性为“BAR”3) 对于标签GND,其端口属性为“Power Ground”4) 对于标签OUT(网络),其端口属性为“Circle”6、连线,编译根据上面的原理图连接好电路,并在相应的地方放置网络标签,之后编译此原理图。

7、仿真设置点击“Design » Simulate » Mix Sim”,或是点击工具栏中(可通过“View » Toolbars » Mixed Sim”调出)的图标,进入设置窗口如图 14:图14按照图中显示设置好“Collect Data For”,“Sheets to Netlist”和“SimView Setup”等三个区域,并且我们可以看到有一系列的信号在“Available Signal”中,这些都是AD计算出来并可以进行仿真的信号如果我们想要观察某个信号,只需将其导入(双击此信号)到右边的“Active Signal”中;同理,若想删除“Active Signal”中的信号,也可以通过双击信号实现①、传输函数分析(包括傅立叶变换)设置传输函数分析会生成一个文件,此文件能显示波形图,计算时间变化的瞬态输出(如电压,电流)直流偏置分析优先于瞬态分析,此分析能够计算出电路的直流偏置电压;如果“Use Initial Conditions”选项被使能,直流偏置分析则会根据具体的原理图计算偏置电压首先应该使能“Transient Analysis”;然后取消“Use Transient Defaults”选项,为了观察到50Khz信号的三个完整波形,我们将停止时间设置为60u;并将时间增长步长设置为100n,最大增长步长为200n。

最终设置如图 15:图15②、交流小信号分析设置交流小信号分析的输出文件显示了电路的频率响应,即以频率为变量计算交流小信号的输出值(这些输出值一般是电压增益)1) 首先我们的原理图必须有设置好参数的交流信号源(上面的步骤已经设置好)2) 使能“AC Small Signal Analysis”选项3) 然后根据图 16输入参数:图16(注:如上图,开始频率点一般不设置为0,上图100m表示0.1HZ,结束频率点1meg表示1MHZ;“Sweep Type”设置为“Decade”表示每100测试点以10为底数增长,总共有701个测试点至此,交流小信号分析设置完成AD进行此电路仿真分析时,先计算电路的直流偏置电压,然后以变化的正弦输入代替原有的信号源,计算此时的电路的输出,输入信号的变化是根据“Test Points”和“Sweep Type”这两个选项进行的③、电路仿真与分析设置完成之后,就可以进行电路仿真——点击“”图标在仿真过程中,AD会将一些警告和错误信息显示在“Message”面板,如有致命错误可根据面板提示信息修改原理图;如果工程无错误,此过程还会生成一个SPICE Netlist(.nxs)文件,且此文件在每次进行仿真时都会重新生成。

仿真分析结束会生成打开一个(.sdf)文件,里面显示了电路的各种仿真结果(注:直流偏置最先执行),如图 17:图171) 创建波特图波特图包括了增益和相位信息,我们可以根据交流小信号分析结果得到电路的波特图首先右击上半部分坐标图的“in”信号,选择“Edit Wave”,打开编辑波形对话框,然后选择左边的“Magnitude (dB)”,再点击“Creat”按钮如图 18:图18同理,对输出增益,在上半部分的坐标图中右击,选择“Add Wave to Plot”,在弹出的对话框中“Waveforms”列表选择“out”信号,并在右边的“Complex Functions”列表选择“Magnitude (dB)”,然后点击“Creat”按钮,得到输入输出的增益图之后重复上述步骤添加相位图,注意在“Complex Functions”列表选择“Phase (Deg)”,最后结果如图 19:图19(我们可以在同个坐标图上显示不同的Y轴,使不同的曲线对应不同的Y坐标——只需在编辑或添加波形文件时,选中“Add to new Y axis”即可;若删除坐标轴,相应的曲线也会删除,且在这模式下没有Undo 功能,故误删的话需重新导入曲线。

2) 使用光标工具分析点击“DB(out)”曲线,右击选择“Cu。

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