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1、Protel 综合教程,第9章 电路仿真,Protel 99 SE,概述,SIM 99仿真库中的主要元件,SIM 99仿真库中的激励源,仿真器设置,1,2,3,4,5,运行电路仿真,第9章 电路仿真,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,9.1 概述,电路仿真是指在电路模型上所进行的系统性能分析与研究的方法，它所遵循的基本原则是相似原理。电路仿真按电路类型的不同，分析的内容也不同。从构成电路的元器件特性分类，可分为线性网络和非线性网络；从电路中是否包含电容、电感等储能元件分类，可分为电阻网络和动态网络。,运行电路仿真,第9章 电路仿真,概述,主要元件,激励源,仿真器设置
2、,Protel 99 SE,9.1 概述,Protel 99 SE内置了功能完整的SPICE电路仿真软件，内含一个数目庞大的仿真库，能很好地满足设计的需要。Protel 99 SE Advanced SIM 99是一个功能强大的数/模混合信号电路仿真器，运行在Protel的EDA/Client 集成环境下，与Protel Advanced Schematic原理图输入程序协同工作，作为Advanced Schematic的扩展，为用户提供了一个完整的从设计到验证的仿真设计环境。大大提高了电子线路的设计效率。,运行电路仿真,第9章 电路仿真,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99
3、 SE,9.2 SIM 99仿真库中的主要元件,在SIM 99的仿真元件库中，包含了如下一些主要的仿真元器件。,运行电路仿真,9.2.1 图纸尺寸,在库“Simulation Symbols.lib”中，包含了如下的电阻器。RES：固定电阻。RES2：半导体电阻。POT2：电位器。,第9章 电路仿真,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,RES4：变电阻。仿真库中的电阻类型，如下图所示。,运行电路仿真,仿真库中的电阻类型,第2章 原理图设计环境的设置,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,这些元器件有一些特殊的仿真属性域，在放置过程中按“Tab”
4、键或放置完后双击该元器件可以弹出属性对话框，进行如下的参数设置。“Designator”：电阻器名称，如R1。“Part Type”：以欧姆为单位的电阻值，如100k。“L”：可选项，电阻的长度，仅对半导体电阻有效。,运行电路仿真,运行电路仿真,第2章 原理图设计环境的设置,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,“W”：可选项，电阻的宽度，仅对半导体电阻有效。“Temp”：可选项，元件的工作温度，以摄氏度为单位，缺省值为27，仅对半导体电阻有效。“Set”：仅对电位器和可变电阻有效，在“Part Fields”选项卡中设置。,运行电路仿真,运行电路仿真,第2章 原理图设
5、计环境的设置,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,在库“Simulation Symbols.lib”中，包含了如下的电容。CAP：定值无极性电容。ELECTR02：定值有极性电容。CAPVAR：单连可变电容。这些符号表示了一般的电容类型，如下图所示。,运行电路仿真,运行电路仿真,9.2.2 电容,第2章 原理图设计环境的设置,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,运行电路仿真,运行电路仿真,仿真库中的电容类型,第2章 原理图设计环境的设置,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,对电容的属性可设置如下。“Designat
6、or”：电容名称，如C1。“Part Type”：以法拉为单位的电容值，如100F。“L”：可选项，以米为单位的电容长度，仅对半导体电容有效。,运行电路仿真,运行电路仿真,第2章 原理图设计环境的设置,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,“W”：可选项，以米为单位的电容宽度，仅对半导体电容有效。“IC”：可选项，初始条件，即电容的初始电压值。在“Part Fields”选项卡中设置。该项仅在仿真分析工具傅里叶变换中的使用初始条件被选中后才有效。,运行电路仿真,运行电路仿真,第2章 原理图设计环境的设置,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,在库
7、Simulation Symbols.lib中，包含的电感INDUCTOR。在电感的属性对话框中可设置如下参数。“Designator”：电感名称，如L1。“Part Type”：以微亨为单位的电感值，如27mH。“IC”：表示初始条件，即电感的初始电压值，在“Part Fields”选项卡中设置。该项仅在仿真分析工具傅里叶变换中的使用初始条件被选中后才有效。,运行电路仿真,运行电路仿真,9.2.3 电感,第2章 原理图设计环境的设置,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,在库“Diode.lib”中，包含了非常多的以工业标准部件数命名的二极管。下图简单地列出了库中包含
8、的若干种二极管。,运行电路仿真,运行电路仿真,9.2.4 二极管,仿真库中的二极管类型,第2章 原理图设计环境的设置,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,在二极管的属性对话框中可设置如下参数。“Designator”：二极管名称，如D1。“Area”：可选项，该属性定义了所定义的模型的并行器件数。“IC”：表示初始条件，即通过二极管的初始电压值，在“Part Fields”选项卡中设置。该项仅在仿真分析工具傅里叶变换中的使用初始条件被选中后才有效。“Temp”：可选项，元件的工作温度，以摄氏度为单位，缺省值为27。,运行电路仿真,运行电路仿真,9.2.4 二极管,第2
9、章 原理图设计环境的设置,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,在库文件“Bjt.lib”中，包含了大量的以工业标准部件数命名的三极管，下图简单地列出了库中包含的三极管型号。,运行电路仿真,运行电路仿真,9.2.5 三极管,仿真库中的三极管类型,第2章 原理图设计环境的设置,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,在二极管的属性对话框中可设置如下参数。“Designator”：二极管名称，如D1。“Area”：可选项，该属性定义了所定义的模型的并行器件数。“IC”：表示初始条件，即通过二极管的初始电压值，在“Part Fields”选项卡中设置。该
10、项仅在仿真分析工具傅里叶变换中的使用初始条件被选中后才有效。“Temp”：可选项，元件的工作温度，以摄氏度为单位，缺省值为27。,运行电路仿真,运行电路仿真,9.2.5 三极管,第2章 原理图设计环境的设置,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,MOS场效应晶体管是现代集成电路中最常用的器件。SIM 99提供了4种MOSFET模型，它们的伏安特性公式各不相同，但它们基于的物理模型是相同的。,运行电路仿真,运行电路仿真,9.2.6 MOS场效应晶体管,第2章 原理图设计环境的设置,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,在库文件“Mosfet.lib
11、”中，包含了数目庞大的以工业标准部件数命名的MOS场效应晶体管。下图简单地列出了库中包含的MOS场效应晶体管。,运行电路仿真,运行电路仿真,9.2.6 MOS场效应晶体管,仿真库中的MOS场效应晶体管类型,第2章 原理图设计环境的设置,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,在MOS场效应晶体管属性对话框中可设置以下参数。“Designator”：MOS场效应晶体管名称，如Q1。“L”：沟道长度。“W”：沟道宽度。“AD”：漏区面积。“AS”：源区面积。“PD”：漏区周长。“PS”：源区周长。,运行电路仿真,运行电路仿真,9.2.6 MOS场效应晶体管,第2章 原理图设计
12、环境的设置,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,“IC”：表示初始条件，即通过MOS场效应晶体管的初始值，在“Part Fields”选项卡中设置。该项仅在仿真分析工具傅里叶变换中的使用初始条件被选中后才有效。“Temp”：可选项，元件的工作温度，以摄氏度为单位，缺省值为27。,运行电路仿真,运行电路仿真,9.2.6 MOS场效应晶体管,第2章 原理图设计环境的设置,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,结型场效应晶体管存放在“Jfet.lib”库文件中。下图简单地列出了库中包含的结型场效应晶体管。,运行电路仿真,运行电路仿真,9.2.7 JF
13、ET结型场效应晶体管,仿真库中的结型场效应晶体管类型,第2章 原理图设计环境的设置,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,在结型场效应晶体管属性对话框中可设置以下参数。“Designator”：结型场效应晶体管名称，如Q1。“Area”：可选项，该属性定义了所定义的模型的并行器件数。“IC”：表示初始条件，即通过三极管的初始电压值，在“Part Fields”选项卡中设置。该项仅在仿真分析工具傅里叶变换中的使用初始条件被选中后才有效。“Temp”：可选项，元件的工作温度，以摄氏度为单位，缺省值为27。,运行电路仿真,运行电路仿真,9.2.7 JFET结型场效应晶体管,第
14、2章 原理图设计环境的设置,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,熔丝元件在“Fuse.lib”中。在熔丝的属性对话框中可设置如下参数。“Designator”：熔丝名称，如F1。“Current”：熔断电流，单位A，如1A。“Resistance”：在“Part Fields”选项卡中设置，以欧姆为单位的串联熔丝阻抗。,运行电路仿真,运行电路仿真,9.2.8 熔丝,第2章 原理图设计环境的设置,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,“Switch.lib”库文件包含了两种可用于仿真的开关。CSW：默认电流控制开关。SW：默认电压开展开关。下图简
15、单地列出了库中包含的电压/电流控制开关。,运行电路仿真,运行电路仿真,9.2.9 电压/电流控制开关,仿真库中的开关元件,第2章 原理图设计环境的设置,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,在电压/电流控制开关的属性对话框中可设置以下参数。“Designator”：电压/电流控制开关名称，如S1。“ON/OFF”：在“Part Fields”选项卡中设置，初始条件选择参数，该选项可为ON或OFF。,运行电路仿真,运行电路仿真,9.2.9 电压/电流控制开关,第2章 原理图设计环境的设置,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,此开关模型描述了一个几
16、乎理想化的开关，但在实际中，开关不可能十分理想，因为电阻不能在0或的范围内变化，而是总有一个有限的正值。通过适当选择开态和关态电阻，可使得这两个电阻与其他电阻元件相比较时能被看做零和无穷大。,运行电路仿真,运行电路仿真,9.2.9 电压/电流控制开关,第2章 原理图设计环境的设置,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,大量的继电器包含在库文件“Relay.lib”中。 对继电器的属性对话框中可进行如下参数设置。“Designator”：继电器名称，如RLY1。“Pullin”：触点引入电压。“DroPoff”：触点偏离电压。“Contar”：闭合阻抗。“Resignator”：线圈阻抗。“Inductor”：线圈电感。,运行电路仿真,运行电路仿真,9.2.10 继电器,第2章 原理图设计环境的设置,概述,主要元件,激励源,仿真器设置,Protel 99 SE,晶体振荡器在“crystal.lib”中，其常用参数设置如下。“C”：等效电容。“Q”：等效电流。“Rs”：级联阻抗。“Freq”：晶体振荡频率。“D
