《Protel 电路设计与制版实用教程 教学课件 ppt 作者 王浩全 第10章 电路仿真》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Protel 电路设计与制版实用教程 教学课件 ppt 作者 王浩全 第10章 电路仿真（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第10章 电路仿真,本章要点 电路仿真的特点 仿真元器件简介 仿真器的设置 设计仿真原理图 模拟仿真的方法与技巧 数字仿真的方法与技巧,10.1 仿真的特点,在设计一个电子产品之前，通常应将设计的原理图接成面包板，然后使用电 源、信号发生器、示波器、万用表等电子设备对原理图的各项指标进行检验。 Protel 为用户提供了一个功能强大的数/模混合电路仿真器，利用它可以 提供模拟信号、数字信号、模/数混合信号的仿真。Protel 中的仿真功能 主要有以下几个特点： （1）Protel 为电路的仿真分析提供了一个规模庞大的仿真元器件库 。 （2）Protel 支持多种仿真功能，如交流小信号分析、瞬态
2、特性分析、噪声分析、蒙特卡罗分析 等。 （3）Protel 提供功能强大的结果分析工具，可以记录各种需要的仿真数据，显示各种仿真波形如模拟信号波形、数字信号波形、波特图等 。,10.2 仿真库中元器件简介,Protel 与Protel 99SE不同，只是提供了仿真激励源，没有提供 专门的仿真元器件库。Protel 提供的原理图元器件库中 Simulation文件夹下的元器件均可作为仿真元器件使用，下面对仿真 激励源和常用的仿真元器件进行介绍。（祥见书）,10.3 仿真器的设置,在进行仿真之前，用户应知道对电路进行何种分析，要收集那些数据以及仿真 完成后自动显示哪个变量的波形等。因此，应对仿真器
3、进行相应设置。执行 DesignSimulateMixed Sim命令将弹出如图10-33所示的对话框。 （该对话框的介绍祥见书）,下面用结合具体实例来讲解各种仿真分析方式的设置 （软件演示 祥见书）,10.4 设计仿真原理图,10.4.1 调用元器件库 在原理图编辑器中的Libraries面板上，单击Libraries按钮，如图10- 65所示。系统将自动弹出当前元器件库对话框如图10-66所示，在该 对话框中单击Add Library按钮，系统将弹出加载元器件库窗口如 图10-67所示。执行LibrarySimulationSimulation Source.IntLib命令，单击“打开”
4、按钮，返回图10-66对话框，单击 “Close”按钮，即完成仿真信号源元器件库的调用。,10.4 设计仿真原理图,10.4 设计仿真原理图,10.4.2 选择仿真用原理图元器件 在Libraries面板中选择Simulation Source.IntLib仿真激励源元器件 库，如图10-68所示。其它仿真用元器件可以选择该面板中的 Miscellaneous Devices.IntLib元器件库，如图10-69所示。选择好 需要的激励源或元器件后，单击Place按钮，即可将激励源或元器件放 置在仿真原理图编辑器中。,10.4 设计仿真原理图,10.4.3 仿真原理图 仿真用原理图必须包含所有
5、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。 仿真原理图的绘制和前面章节介绍过的原理图的绘制一样，这里不 再赘述。,10.5 模拟电路仿真实例,前面几节中已经讲述了仿真原理图设计中常用的各种激励源、仿真元 器件的属性设置。这里我们以如图10-70所示的整流滤波电路为例， 讲
6、述瞬态分析、傅立叶分析、直流扫描分析、交流小信号分析、噪声 分析、传递函数分析、温度扫描分析和参数扫描分析的方法。（软件演示 祥 见书）,10.6 数字电路仿真实例,在数字电路中，设计者关心的主要是个数字节点的逻辑状态即逻辑电 平（1、0、X）。大多数数字电路的仿真元器件有两种模型，分别是 计时模型和I/O模型。其中，计时模型用于描述元器件的计时特性； I/O模型用于描述元器件的负载和驱动特性。数字电路元器件所起的作 用和电阻、电容等元器件在模拟电路中所起的作用相似，每一个元器 件有一个或多个输入及一个或多个输出，而且有些元器件还具有记忆 功能，例如触发器、寄存器。下面以Protel 自带的数
7、据库中Example 文件夹下的一个数/模混合电路为例进行电路仿真。（软件演示 祥见书）,10.7 软件演示综合范例,目标：绘制如图10-97所示单稳态多谐振荡器，并以该图为例，然后对其进行工作点分析方式、瞬态分析方式、直流扫描分析、交流小信号分析和传递函数分析的仿真。通过该范例的详细讲解，使读者在学会绘制仿真电路原理图的同时，掌握对电路原理图进行仿真的方法与步骤。 （软件演示）,10.8 本章小结,本章主要介绍电路仿真的特点、仿真器的设置、仿真元器件及设计仿真原理图的方法与技巧。 Protel 中的仿真功能主要有以下几个特点： （1）Protel 为电路的仿真分析提供了一个规模庞大的仿真元器
8、件库，其中包含数十种仿真激励源和将近6000种的元器件。 （2）Protel 支持多种仿真功能，如交流小信号分析、瞬态特性分析、噪声分析、蒙特卡罗分析、参数扫描分析、温度扫描分析、傅立叶分析等十多种分析方式。用户可以根据所设计电路的具体要求选择合适的分析方式。 （3）Protel 提供功能强大的结果分析工具，可以记录各种需要的仿真数据，显示各种仿真波形如模拟信号波形、数字信号波形、波特图等，可以进行波形的缩放、波形的比较、波形的测量等。而且，用户可以直观地看到仿真的结果，这就为电路原理图的分析提供了很大的方便。,10.8 本章小结,仿真原理图设计中常用的各种激励源主要包括直流源、正弦仿真源、周
9、期脉冲源、分段线性源、指数激励源、单频调频源、线性受控源、非线性受控源。 仿真原理图设计中常用的各种仿真元器件包括电阻、电容、电感、二极管、三极管、JFET结型场效应管、MOS场效应管、MES场效应管、继电器、变压器、晶振、开关。 在进行仿真之前，用户应知道对电路进行何种分析，要收集那些数据以及仿真完成后自动显示哪个变量的波形等。因此，应对仿真器进行相应设置，仿真器进行相应设置主要在“Analyses Setup”对话框中实现，执行DesignSimulateMixed Sim命令可弹出该对话框。 模拟电路和数字电路的仿真方式主要包括瞬态分析、傅立叶分析、直流扫描分析、交流小信号分析、噪声分析、传递函数分析、温度扫描分析和参数扫描分析。,10.9 本章习题,本章习题（包括思考题和操作题详见课本）,
