第六章电路CAD电路仿真测试

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1、第第6章章 电路仿真测试电路仿真测试6.1 电路仿真操作步骤电路仿真操作步骤6.2 仿真元件及参数设置仿真元件及参数设置6.3 电路仿真操作初步电路仿真操作初步 6.4 常用仿真方式及应用常用仿真方式及应用6.5 仿真综合应用举例仿真综合应用举例6.6 常用元器件仿真模型常用元器件仿真模型6.7 创建仿真元件创建仿真元件6.1 电路仿真操作步骤电路仿真操作步骤在Protel99中进行电路仿真分析的操作过程可概括如下：1)编辑原理图利用原理图编辑器（SchematicEdit）编辑仿真测试原理图，在编辑原理图过程中，除了导线、电源符号、接地符号外，原理图中所有元件的电气图形符号均要取自电路仿真测

2、试专用电气图形符号数据库文件包Sim.ddb内相应元件电气图形符号库文件（.lib），否则仿真时因找不到元件参数（如三极管的放大倍数、C-E结反向漏电流）而给出错误提示并终止仿真过程。2)放置仿真激励源(包括直流电压源)在仿真测试电路中，必须包含至少一个仿真激励源。仿真激励源被视为一个特殊的元件，放置、属性设置、位置编辑等操作方法与一般元件（如电阻、电容等）完全相同。仿真激励源电气图形符号位于仿真测试专用元件电气图形文件包Sim.ddb内的SimulationSymbols.lib元件图形库文件中。3)放置节点网络标号在需要观察电压波形的节点上，放置节点网络标号，以便观察到指定节点的电压波形，

3、原因是Protel99仿真程序只能自动检测支路电流、元件阻抗，没有节点电压。4)选择仿真方式并设置仿真参数在原理图编辑窗口内，指向并单击“Simulate”菜单下的“Setup”命令（或直接单击主工具栏内的“仿真设置”工具）进入“AnalysesSetup”仿真设置窗口，选择仿真方式及仿真参数。5)执行仿真操作在原理图编辑窗口内，指向并单击“Simulate”菜单下的“Run”命令（或直接单击主工具栏内的“执行仿真”工具）启动仿真过程，等待一段时间后即可在屏幕上看到仿真结果。6)观察仿真结果仿真操作结束后，自动启动波形编辑器并显示仿真数据文件（.sdf）的内容（或在“设计文件管理器”窗口内，单

4、击对应的.sdf文件）。在波形编辑器窗口内，观察仿真结果，若不满意，可修改仿真参数或元件参数后，再执行仿真操作。7)保存或打印仿真波形仿真结果除了保存在.sdf文件中外，还可以在打印机上打印出来。6.2 仿真元件及参数设置仿真元件及参数设置在Protel99中，每一仿真元件的特性由元件电气图形符号库和元件模型参数数据库描述。仿真测试原理图内元件电气图形符号存放在Design Explorer99LibrarySCHSim.ddb仿真分析用元件电气图形符号库文件包内，共收录了5800多个元器件，分类存放在如下元件电气图形符号库(.lib)文件中：74XX.lib74系列TTL数字集成电路7SEG

5、DISP.lib7段数码显示器BJT.lib工业标准双极型晶体管BUFFER.lib缓冲器CAMP.lib工业标准电流反馈高速运算放大器CMOS.libCMOS数字集成电路元器件Comparator.lib比较器Crystal.lib晶体振荡器Diode.lib工业标准二极管IGBT.lib工业标准绝缘栅双极型晶体管JFET.lib工业标准结型场效应管MATH.lib二端口数学转换函数MESFET.libMES场效应管Misc.lib杂合元件MOSFET.lib工业标准MOS场效应管OpAmp.lib工业标准通用运算放大器OPTO.lib光电耦合器件（实际上该库文件仅 含有4N25和通用的光电

6、耦合器件OPTOISO两个元件）Regulator.lib电压变换器，如三端稳压器等Relay.lib继电器类SCR.lib工业标准可控硅SimulationSymbols.lib 仿真测试用符号元件库Switch.lib开关元件Timer.lib555及556定时器Transformer.lib变压器TransLine.lib传输线TRIAC.lib工业标准双向可控硅TUBE.lib电子管UJT.lib工业标准单结管在放置元件过程中，按下Tab键调出元件属性窗口，设置元件有关参数时，必须注意：一般仅需要指定必须参数，如序号、型号、大小（如果打算从电原理图获取自动布局所需的网络表文件时，则需要

7、给出元器件的封装形式）；而对于可选参数，一般用“*”代替（即采用缺省值），除非绝对必要，否则不宜改变。 1. 物理量单位及数据格式物理量单位及数据格式在设置元件仿真参数、仿真运行参数时，往往使用定点数形式输入，且不用输入参数的物理量单位，即电容容量默认为F（法拉）、阻值为（欧姆）、电感为H（亨）、电压为V(伏特)、电流为A（安培）、频率为Hz（赫兹）等 2. 元件电气图形符号及参数元件电气图形符号及参数仿真测试原理图中所用的分立元件的电气图形符号，如电阻、电容、电感等均取自SimulationSymbols.lib元件库文件内，下面简要介绍其中几种常用分立元件有关参数的含义。1)电阻器2)电容

8、器3)电感器4)保险丝5)变压器6)继电器7)晶体振荡器8)二极管、三极管及结型场效应管9)MOS场效应管10)可控硅及双向可控硅11)运算放大器、比较器12)TTL及CMOS数字集成电路13)节点电压初始值（.IC）14)节点电压设置(.NS) 3. 仿真信号源及参数仿真信号源及参数在电路仿真过程中需要各种各样的激励源，这些激励源也取自sim.ddb数据库文件包内的SimulationSymbols.lib元件库文件中，包括直流电压激励源VSRC(voltagesource)与直流电流激励源ISRC(currentsource)、正弦波电压激励源VSIN(voltagesource)与正弦波

9、电流激励源ISIN(currentsource)、周期性脉冲信号激励源VPULSE(voltagesource)与IPULSE(currentsource)、分段线性激励源VPWL(voltagesource)与IPWL(currentsource)等。常用的直流电压激励源VSRC、正弦电压激励源VSIN、脉冲电压激励源VPLUS可通过单击“Simulate”菜单下的“Source”命令选择相应激励源后，将其拖到原理图编辑区内。1)直流电压激励源VSRC与直流电流激励源ISRC这两种激励源作为仿真电路工作电源，在属性窗口内，只需指定序号（Designator，如VDD、VSS等）及大小（Par

10、tType，如5、12等），如图6-1所示。图6-1直流电源属性设置窗2)正弦波信号激励源（SinusoidWaveform）正弦波激励源在电路仿真分析中常作为瞬态分析、交流小分析的信号源，执行菜单命令“SimulateSource”，选择SineWave类型的激励源，就可以放置正弦波激励源，其参数设置对话框如图6-2所示。图图6-2 正弦信号属性设置窗正弦信号属性设置窗由如图6-2所示的参数描述的正弦信号源的波形特征如图6-3所示，可见当直流偏压Offset不为0时相当于波形上移。图图6-3 正弦波形信号正弦波形信号3)脉冲激励源（Pulse）脉冲激励源在瞬态分析中用得比较多，放置脉冲激励源

11、的方法是：执行菜单命令“SimulateSource”，在弹出的子菜单内选择“Pulse”类型的激励源即可。双击脉冲激励源符号，将弹出如图6-4所示的属性设置对话框。图图6-4 脉冲信号激励源属性设置窗脉冲信号激励源属性设置窗脉冲信号激励源波形特征可用图6-5形象地描述（其中Pulsed=100mV，Period=8ms，脉冲宽度Plus=3ms）。图图6-5 脉冲激励源波形图脉冲激励源波形图4) 分 段 线 性 激 励 源 VPWL与IPWL（PieceWiseLinear）分段线性激励源的波形由几条直线段组成，是非周期信号激励源。为了描述这种激励源的波形特征，需给出线段各转折点时间电压（或

12、电流）坐标（对于VPWL信号源来说，转折点坐标由“时间/电压”构成；对于IPWL信号源来说，转折点坐标由“时间/电流”构成），如图6-6所示。由如图6-6所示的参数构成的分段线性激励源的波形特征可用图6-7形象地描述。图6-6分段线性激励源属性图图6-7 分段线性激励源波形分段线性激励源波形5) 调频波激励源VSFFM（电压调频波）和ISFFM（电流调频波）调频波激励源也是高频电路仿真分析中常用到的激励源，调频波激励源位于Sim.ddb数据库文件包内的SimulationSymbols.lib元件库文件中，放置调频波信号源的操作方法与放置电阻、电容等的方法相同，调频波信号源属性如图6-8所示。

13、由图6-8属性设置窗所示参数生成的调频波激励源信号波形如图6-9所示，其频谱特性如图6-10所示。图6-8属性设置窗所示参数图图6-9 调频波激励源波形调频波激励源波形图图6-10 调频波信号频谱调频波信号频谱此外，SimulationSymbols.lib元件库内尚有其他激励源，如受控激励源、指数函数、频率控制的电压源等，这里就不一一列举了，根据需要可从该元件库文件中获取。如果实在无法确定某一激励源或元件参数如何设置时，除了从“帮助”菜单中获得有关信息外，还可以从Protel99的仿真实例中受到启发。在Design Explorer 99ExamplesCircuitSimulation文件

14、夹内含有数十个典型仿真实例，打开这些实例，即可了解元件、仿真激励源参数设置方法。6.3 电路仿真操作初步电路仿真操作初步在介绍了电路仿真操作步骤、元件及激励信号源属性设置方法后，下面以图6-11所示的共发射极放大电路为例，说明Protel99仿真操作过程。图图6-11 分压式偏置电路分压式偏置电路 6.3.1 编辑电原理图编辑电原理图在仿真操作前，先建立原理图文件。原理图文件的编辑方法在前面章节中已介绍过，这里不再重复。在编辑过程中，只需注意：电路图中所有元件的电气图形符 号 一 律 取 自 “DesignExplorer99LibrarySch”文件夹下的Sim.ddb仿真测试用元件电气图形

15、符号数据库文件包内相应的元件库文件；在元件未固定前必须按下Tab键，在元件属性窗口内，设置元件 的 属 性 选 项 (Designate、 Part及 PartFields1-16)，然后放置相应的仿真激励信号源；接着在感兴趣的节点上，放置网络标号。具体操作过程如下：(1)在“DesignExplorer”窗口内，单击“File”菜单下的“New”命令创建一个新的设计文件，接着输入新设计文件名，并指定存放路径。(2)单击“设计文件管理器”前的“+”，显示设计文件包结构，并单击其中的“Documents”文件夹。(3)单击“File”菜单下的“New”命令，在弹出的文档类型选择框内，双击“Sch

16、ematic Document”(原理图文件)，即可在“Documents”文件夹窗口内建立文件名为“Sheetx”的原理图文件，输入文件名并按回车键（如果不输入文件，而直接按回车键，将使用Sheet1、Sheet2作为原理图的文件名）。(4)单击原理图文件图标，进入原理图编辑状态。(5)单击“DesignExplorer”（设计文件管理器）窗口的“BrowseSch”标签，并选择“Library”作为浏览对象。(6)单击“Add/Remove”按钮，选择“DesignExplorer99LibrarySch”文件夹下的Sim.ddb仿真测试用元件电气图形符号库文件包作为当前库文件包，然后即可

17、选择Sim.ddb数据文件包内相应的元件库，如SimulationSymbols.Lib库文件作为当前使用的元件库文件。(7)在元件列表窗内找出并单击特定的元件名称后，再单击“Place”按钮，将选定的元件拖到原理图编辑区内。(8)在元件未固定前，按下Tab键,进入元件属性设置窗。在属性窗口内，单击“Attributes”标签，设置元件序号、大小或型号；再依次单击“PartFields1-8”和“PartFields9-16”标签，输入元件仿真参数。(9)放置并设置仿真激励源。(10)放置网络标号。 6.3.2 选择仿真方式并设置仿真参数选择仿真方式并设置仿真参数完成原理图编辑后，下一步就是选

18、择仿真方法和设置仿真参数：在原理图 编 辑 窗 口 内 ， 指 向 并 单 击“Simulate”菜单下的“Setup”命令（或直接单击主工具栏内的“仿真设置”工 具 ） 进 入 如 图 6-12所 示 的“AnalysesSetup”仿真设置窗口，选择仿真方式及仿真参数。图图6-12 仿真方式设置窗仿真方式设置窗在“有效信号”列表窗口内，除了显示已定义的网络标号，如Vin、Vout等信号名外，还列出了元器件电流带 后 缀 “(i)”、 功 率 带 后 缀“(p)”以 及 激 励 源 阻 抗 带 后 缀“(z)”等参量，其中激励源阻抗定义为激励源电压瞬时值与流过激励源电流瞬时值之比，即激励源阻

19、抗等于被分析电路的输入阻抗Zi等，例如：C1(i)表示电容C1中的电流，当器件电流从第一引脚流向第二引脚时为正，反之为负。C1(p)表示电容C1消耗的功率。VCC#branch表示流过VCC支路的电流，流入正极时为正，流出正极时为负。Netr1-2表示电阻R1第2引脚节点电压。对于没有定义的节点电压，Protel仿真程序用Net元件名-元件引脚编号表示节点电压信号。 1. 选择仿真分析方式选择仿真分析方式在“General”标签窗口中，单击相应仿真方式前的选项框，允许或禁止 相 应 仿 真 方 式 。 本 例 仅 选 择“OperatingPointAnalyses”（工作点分析）和“Tran

20、sient/FourierAnalysis”（瞬态特性/傅立叶分析）。 2. 选择计算及可立即观察的信号选择计算及可立即观察的信号1)选择仿真过程需要计算的信号类型仿真过程中仅计算“有效信号”列表窗内的信号，设置过程如下：在如图6-12所示的窗口内，单击“CollectDataFor”(收集数据类型)下拉按钮，选择仿真过程中需要计算的数据类型 3. 设置仿真参数并执行仿真操作设置仿真参数并执行仿真操作除了“OperatingPointAnalyses”仿真方式不需要设置仿真参数外，选择了某一仿真方式后，尚需要设置仿真参数。在本例中，单击“Transient/FourierAnalysis”标签

21、，在如 图 6-13所 示 的 “Transient/FourierAnalysis”（瞬态特性/傅立叶分析）参数设置窗口内，设置相应的参数。图6-13“Transient/FourierAnalysis”（瞬态特性/傅立叶分析）参数设置 4. 高级选项设置（可选）高级选项设置（可选）必要时，在如图6-12所示的仿真方式设置窗口内，单击“Advanced”(高级选项)按钮。在如图6-14所示的高级选项设置框内，选择仿真计算模型、数字集成电路电源引脚对地参考电压、瞬态分析参考点、缺省的仿真参数等。但必须注意，一般并不需要修改高级选项设置，尤其是不熟悉Spice电路分析软件定义的器件参数含义、取值

22、范围以及仿真算法的初学者，更不要随意修改高级选项设置，否则将引起不良后果。图图6-14 高级选项设置高级选项设置 5. 启动仿真计算过程启动仿真计算过程设置了仿真参数后，可立即单击“RunAnalyses”按钮，启动仿真计算过程。当然，也可以单击“Close”按钮关闭仿真设置窗口，需要仿真时，再单击原理图编辑窗口内主工具栏中的“运行仿真”工具（或执行“Simulate”菜单下的“Run”命令），启动仿真过程。运行仿真后，将按.cfg文件设定的仿真方式及参数，对电路进行一系列的仿真计算，以便获得相应的仿真结果。仿真结果记录在.sdf（SimulationDataFile）文件内，该文件以文本（如

23、工作点仿真分析）或图形方式（如瞬态特性、直流传输特性分析等）记录了仿真计算结果，如图6-15所示。在仿真计算过程中，当发现设定的仿真方式或参数不正确时，可随时单击仿真窗口内主工具栏中的“停止仿真”工具，中断仿真计算过程。图图6-15 仿真波形观察窗口仿真波形观察窗口 6.3.3 仿真结果观察及波形管理仿真结果观察及波形管理在仿真数据文件（.sdf）编辑窗口内，通过如下方式观察仿真结果：1)调整仿真波形观察窗口内信号的显示幅度将鼠标移到仿真输出信号下方横线上，当鼠标箭头变为上下双向箭头时，按下左键不放，拖动鼠标器，松手后即可发现横线上方仿真输出信号幅度被拉伸或压缩。2)调整仿真波形窗口内信号的显

24、示位置将鼠标移到波形窗口内相应的仿真输出信号名上，按下鼠标左键不放，拖动鼠标器，即可发现一个虚线框（代表信号名）随鼠标的移动而移动。当虚线框移到另一信号显示单元格内时松手，即可发现两个信号波形出现在同一显示单元格内，如图6-16所示。图图6-16 信号波形重叠显示信号波形重叠显示3)改变显示刻度在“Scaling”（刻度）选择框内，单击相应刻度（如X轴）文本框右侧上下(增加或减小)按钮，即可改变X轴、Y轴或偏移量大小（当然也可以在文本框中直接输入相应的数值）。4)在仿真波形窗口内添加未显示的信号波形在“Waveforms”（波形列表）窗口内找出并单击需要显示的信号，如VB，然后再单击“Show

25、”（显示）按钮，即可在仿真波形观察窗口内显示出指定的信号，如图6-17所示。图6-17添加了VB信号的仿真波形窗口5)隐藏仿真波形观察窗口内的信号波形将鼠标移到波形观察窗口内需要隐藏的信号名上，单击左键使目标信号处于选中状态（选中后信号波形线条变宽，同时信号名旁边出现一个小黑点，如 图 6-16中 的 ui） ， 然 后 再 单 击“Hide”（隐藏）按钮，相应仿真信号即从波形观察窗口内消失。6)波形测量单 击 如 图 6-15所 示 的 窗 口 内“MeasurementCursors”(测量曲线)框中“A”右侧的下拉按钮，选择被测量信号名（如uo），“A”框下方即显示出被测信号点X、Y的值

26、，同时波形窗口上方出现测量标尺，如图6-18所示。图图6-18 测量标尺测量标尺7)只观察一个单元格内的信号将鼠标移到某一信号单元格内，单击左键，然后执行“View”选择框内的“SingleCells”选项（或将鼠标移到某一信号单元格内，单击右键，调出快捷菜单，指向并单击“ViewSingleCell”命令），即可显示该单元格内的信号，如图6-19所示。图图6-19 仅显示一个单元格内的信号仅显示一个单元格内的信号8)选择X、Y轴刻度单位及Y轴度量对象根据观察信号的类型，必要时可执行“View”菜单下的“Scaling”命令，在如图6-20所示的窗口内，重新选择X、Y轴度量单位。可供选择的X轴

27、度量单位：Linear(线性)、Log(对数)。9)设置波形窗口其他选项背景颜色、显示计算点等必要时，可执行“View”菜单下的“Options”命令，在如图6-21所示的窗口内，重新选择波形窗口背景、前景以及栅格线颜色等。图6-20刻度选择图6-21波形窗口选项设置10)切换到另一仿真方式波形窗口如果在仿真时，同时执行了多种仿真操作，例如在如图6-12所示的仿真方 式 设 置 窗 口 内 ， 同 时 选 择 了“OperatingPointAnalyses”（静态工作点）和“TransientAnalysis”（瞬态特性），则仿真波形窗口下方将列出相应仿真结果波形标签，单击相应的仿真波形标签

28、，即可观察到对应仿真方式的结果。11)设置窗口的显示方式当需要在屏幕上同时显示多个文件窗口时，如同时显示原理图文件窗口和仿真波形窗口时，可将鼠标移到当前文件窗口的文件图标上（如图6-19中的“Sheet1.sdf”），单击右键，指向并单击如下命令之一，即可重新设定窗口的显示方式:Close关闭当前文件窗口SplitVertical按垂直方式分割窗口SplitHorizontal按水平方式分割窗口TileAll重叠所有窗口，即屏幕上只观察到当前文件窗口MergeAll同时显示所有已打开的文件窗口，在这种方式下可同时观察到多个文件，如屏幕上同时显示原理图窗口和仿真波形窗口单击窗口上的“关闭”按钮或

29、执行“File(文件)”菜单下的“Close”命令即可关闭当前窗口。6.4 常用仿真方式及应用常用仿真方式及应用 6.4.1 工工作作点点分分析析(Operating Point Analyses)在进行工作点分析时，仿真程序将电路中的电感元件视为短路，电容视为开路，然后计算出电路中各节点对地电压、各支路（每一元件）电流这就是常说的静态工作点分析。在如图6-12所示的仿真方式设置窗 口 内 ， 单 击 “OperatingPointAnalyses”选项前的复选框，选中“工作点分析”选项；执行仿真操作后，单击如图6-15所示的仿真波形观察窗口下方“仿真结果列表”栏内的“OperatingPoi

30、nt”，即可在仿真波形窗口内观察到工作点计算结果，如图6-22所示。图图6-22 工作点分析结果工作点分析结果 6.4.2 瞬瞬 态态 特特 性性 分分 析析 (Transient Analysis)与与 傅傅 立立 叶叶 分分 析析 (Fourier Analysis)Transient Analysis属于时域分析，用于获得节点电压、支路电流或元件功率等信号的瞬时值，即信号随时间变化的瞬态关系，相当于在示波器上直接观察信号的波形，因此TransientAnalysis是一种最基本、最常用的仿真分析方式。在设置FourierAnalysis参数时，对于周期信号来说，基波就是被分析信号周期的倒

31、数，分析的最大谐波与信号性质有关，对于方波信号来说，取10次谐波已足够；而对于调幅、调频波来说，为了获得正确结果，基波按下列关系选择：基波=载波频率/调制信号频率 6.4.3 参参 数数 扫扫 描描 分分 析析 (Parameter Sweep Analysis)参数扫描分析用于研究电路中某一元器件参数变化时，对电路性能的影响，常用于确定电路中某些关键元件参数的取值。在进行瞬态特性分析、交流小信号分析或直流传输特性分析时，同时启动“参数扫描”分析，即可非常迅速、直观地了解到电路中特定元件参数变化时，对电路性能的影响。在如图6-12所示的仿真参数设置窗口内，单击“ParameterSweep”标

32、签，即可获得如图6-23所示的ParameterSweep（参数扫描）设置窗口。图6-23参数扫描设置窗口参数扫描设置过程如下：(1) 单 击 “Parameter SweepFirst”（ 主 扫 描 参 数 ） 选 择 框 内“Parameter”下拉列表盒右侧的下拉按钮，选择参数变化的元件，如R1、C1、Q1（BF）等，其中Q1（BF）表示三极管Q1的电流放大倍数。(2)在“StartValue”文本盒内输入元件参数的初值；在“StopValue”文本盒内输入元件参数的终值；在“StepValue”文本盒内输入参数变化增量。图6-24三极管Q1放大倍数变化对应的输出信号从图6-24中可以

33、看出：在如图6-11所示的放大电路中，三极管Q1放大倍数对电路性能指标的影响不大，即当50后，放大器输出信号Vout基本重叠。当选择R5作为主扫描参数时，即可获得交流负反馈电阻对放大器放大倍数 的 影 响 ， 例 如 R5从 10增 加 到 时100（增量为10），输出信号Vout振幅如图6-25所示。图6-25电阻R5变化时对应输出信号 6.4.4 交交流流小小信信号号分分析析（AC Small Signal Analysis） 1. AC小信号分析的主要功能小信号分析的主要功能AC小信号分析用于获得电路中，如放大器、滤波器等的频率特性。一般来说，电路中的器件参数，如三极管共发射极电流放大倍

34、数并不是常数，而是随着工作频率的升高而下降。 2.AC小信号分析参数设置小信号分析参数设置单击“Simulate”菜单，指向并单 击 “Setup”命 令 ， 在 “AnalysesSetup”对 话 框 内 ， 单 击 “AC SmallSignal”标签，即可进入如图6-26所示的“ACSmallSignal”设置框。图图6-26 AC小信号分析参数设置小信号分析参数设置StartFrequency：扫描起始频率。StopFrequency：扫描终了频率。TestPoints：分析频率点的数目，当“SweepType”按线性变化时，则测试点数就是总的测试点数；当“SweepType”按级数

35、（10倍频，即取对数刻度）变化时，则TestPoints为每10倍频内测试 点 的 个 数 ， 总 测 试 点 个 数 是 TestPoints*（StopFrequency-StartFrequency）/10，如上图中，如果每10倍频测试点取1000个，则总测试点约为4700个。图6-27给出了低通滤波电路及AC小信号分析结果。对于如图6-28所示的并联谐振电路来说，利用AC小信号分析观察并联谐振曲线将非常方便、直观，如图6-29所示（其中AC小信号分析参数为：StartFrequency=1Hz， Stop Frequency=1MHz，TestPoints=1000）。图6-27低通滤

36、波器幅频特性图6-28并联谐振电路图图6-29 谐振特性曲线谐振特性曲线在AC小信号分析中，结合参数扫描分析，能非常直观地了解到电路中某一元件参数对电路幅频特性的影响。例如，在如图6-11所示的电路中，选择发射极交流旁路电容C3作为主扫描参数（初值取0.1，终值取2，增量为0.3），并将AC小信号分析参数设为：StartFrequency=1Hz，StopFrequency=10kHz，测试点数取1000，即可迅速了解到电容C3对放大器低频特性的影响，如图6-30所示。图图6-30 电容电容C3对放大器低频特性的影响对放大器低频特性的影响 6.4.5 阻阻抗抗特特性性分分析析（Impedanc

37、e Plot Analysis）Protel99仿真程序具有阻抗特性分析功能，只是不单独列出，而是放在AC小信号分析方式中，即在AC小信号波形窗口内选择激励源阻抗，如Vin(z)、VCC(z)等作为观察对象，即可得到电路的输入、输出阻抗曲线。由于电路输入阻抗是前一级电路或信号源的负载，而电路输出阻抗体现了电路输出级的负载驱动能力，因此在电路设计中常需要了解电路的输入、输出阻抗。 1. 求输入阻抗求输入阻抗Ri根据电路输入阻抗Ri的定义，求电路输入阻抗Ri时，无须改动电路结构。在AC小信号分析窗口内，选择输入信号源阻抗，如图6-11中的信号源的阻抗V1(z)作为观察对象即可获得放大器输入阻抗Ri

38、曲线，如图6-31所示（中频段约为7.1k）。图6-31输入阻抗Ri特性曲线在输入阻抗、放大倍数估算过程中，将三极管B-E极电阻rbe近似为常数，但实际上rbe随发射极电流IE(引起re变化)的增大而减小、随集电结偏压VCB（引起rbb变化）的增大而增大。例如，在如图6-11所示的分压式偏置电路中，基极电压基本保持不变，当发射极电阻R4增大时，发射极电流IE减小，导致发射结电阻re增大，结果输入阻抗Ri增大，如图6-32所示。图6-32R4变化对输入阻抗Ri的影响由于VCE=VCC-IC*R3-IE*(R4+R5)，因此当集电极电阻R3增大时，VCE将减小，即集电结反向偏压VCB变小，使集电结

39、耗尽层减小，导致基区厚度增加，使rbb减小，最终使输入阻抗Ri减小，如图6-33所示。图图6-33 R3变化对输入阻抗变化对输入阻抗Ri的影响的影响 2. 求输出阻抗求输出阻抗Ro根据输出阻抗的定义，求输出阻抗时，需要按以下步骤修改电路结构：(1)用导线将输入信号源短路，但要保留输入信号源的内阻。(2)负载RL开路。在操作上，可先删除RL，将输入信号源移到RL位置，用导线连接与输入信号源相连的两个节点。(3)在输出端接一信号源，这样信号源两端电压与流过该信号源的电流之比，就是输出电阻Ro。(4)然后执行AC小信号分析，在AC小信号分析窗口内，选择信号源阻抗作为观察对象即可。求如图6-11所示的

40、放大电路的输出阻抗电路如图6-34（a）所示，而输出阻抗特性曲线如图6-34（b）所示。图图6-34 输出阻抗求解电路及结果输出阻抗求解电路及结果(a)求输出阻抗电路；(b)输出阻抗曲线图图6-34 输出阻抗求解电路及结果输出阻抗求解电路及结果(a)求输出阻抗电路；(b)输出阻抗曲线 6.4.6 直直 流流 扫扫 描描 分分 析析 (DC Sweep Analysis)直流扫描分析(DCSweep)方法是在指定范围内，输入信号源电压变化时，进行一系列的工作点分析以获得直流传输特性曲线，常用于获取运算放大器、TTL、CMOS等电路的直流传输特性曲线，以确定输入信号的最大范围和噪声容限。“直流扫描

41、分析”也常用于获取场效应管的转移特性曲线，但直流扫描分析不适用于获取阻容耦合放大器的输入/输出特性曲线。在 原 理 图 编 辑 窗 口 内 ， 单 击“SimulateSetup”命令，在“AnalysesSetup”对话框内，单击“DCSweep”标签，即可进入如图6-35所示的直流扫描仿真设置框：图6-35直流扫描分析参数设置各参数含义如下：DCSweepPrimary主变化信号源Secondary第二变化信号源，在直流扫描仿真分析中，允许两个信号源同时变化，然后分别计算工作点SourceName变化的信号源StartValue初始电压值StopValue终止电压值StepValue电压变

42、化步长例如，利用直流扫描分析即可获取如图6-36所示的运算放大器的直流传输特性曲线，操作过程如下：图图6-36 运算放大器运算放大器(1)在原理图编辑窗口内，执行“Simulate”菜单下的“Setup”命令。(2)在“AnalysesSetup”窗口内，单击“DCSweep”标签，在如图6-35所示的窗口内设置直流扫描参数，如图6-37所示。(3)启动仿真分析后，打开.sdf文件，并选择“DCSweep”，即可观察到仿真结果，如图6-38所示。图6-37直流扫描分析设置窗图图6-38 直流传输特性曲线直流传输特性曲线利用直流扫描分析，将非常容易获得如图6-39所示的74LS00与非门电路的直

43、流传输特性曲线，如图6-40所示，可以看出：74LS系列门电路最大输入低电平电压小于0.9V，最小输入高电平电压必须大于1.2V。图图6-39 由由74LS00组成的与非门电路组成的与非门电路图6-4074LS门电路的直流传输特性曲线利用“直流扫描分析”即可获得如图6-41（a）所示的N沟道结型场效应管2N3684的转移特性曲线，如图6-41（b）所示（对V1电压源进行扫描，初始电压为-3.5V，终了电压为0，步长为10mV）。图图6-41 结型场效应管转移特性结型场效应管转移特性(a)转移特性测试原理图；(b)转移特性曲线图图6-41 结型场效应管转移特性结型场效应管转移特性(a)转移特性测

44、试原理图；(b)转移特性曲线 6.4.7 温温度度扫扫描描分分析析(Temperature Sweep Analysis) 一般说来，电路中元器件的参数随环境温度的变化而变化，因此温度变化最终会影响电路的性能指标。温度扫描分析就是模拟环境温度变化时电路性能指标的变化情况，因此温度扫描分析也是一种常用的仿真方式，在瞬态分析、直流传输特性分析、交流小信号分析时，启用温度扫描分析即可获得电路中有关性能指标随温度变化的情况。温度扫描分析应用举例：分析环境温度对如图6-42所示的基本放大电路放大倍数的影响。操作过程如下：(1)编辑电路图。(2)在“AnalysesSetup”窗口内，单击“Tempera

45、tureSweep”标签，在如图6-43所示的窗口设置温度扫描参数。图6-42共发射极基本放大电路图图6-43 温度扫描参数设置窗口温度扫描参数设置窗口(3)设置了温度扫描参数后，启动仿真过程，结果如图6-44所示。图6-44输出电压Vout随温度变化的情况 6.4.8 传传 输输 函函 数数 分分 析析 (Transfer Function Analysis)传输函数分析用于获得模拟电路直流输入电阻、直流输出电阻以及电路的直流增益等，这里不进行详细介绍。 6.4.9 噪声分析噪声分析(Noise Analysis) 1. 噪声分析功能噪声分析功能电路中每个元器件在工作时都要产生噪声，由于电容

46、、电感等电抗元件的存在，不同频率范围内，噪声大小不同。例如运算放大器对直流噪声比较敏感，而对频率变化较快的高频噪声反映迟钝。为了定量描述电路中噪声的大小，仿真软件采用了一种等效计算方法，具体计算步骤如下：(1)选定一个节点作为输出节点，在指定频率范围内，将电路中每个电阻和半导体器件等噪声源在该节点处产生的噪声电压均方根(RMS)值做叠加。(2)选定一个独立电压源或独立电流源，计算电路中从该独立电源（电流源）到上述输出节点处的增益，再将第(1)步计算得到的输出节点处总噪声除以该增益就得到在该独立电压源（或电流源）处的等效噪声。 2. 噪声分析的参数设置噪声分析的参数设置在“AnalysesSet

47、up”窗口内，单击“Noise”标签，在如图6-45所示的窗口设置噪声分析参数。图图6-45 噪声分析参数设置窗口噪声分析参数设置窗口当参考节点(ReferenceNode)为0时，以接地点作为计算参考点，即输出节点噪声大小相对地电平而言。如图6-36所示的运算放大器噪声分析结果如图6-46所示，可见该电路在低频段噪声输出电压均方值较大。图图6-46 运算放大器噪声特性曲线运算放大器噪声特性曲线6.5 仿真综合应用举例仿真综合应用举例 6.5.1 数字电路仿真实例数字电路仿真实例对如图6-47（a）所示的电路进行参数扫描分析，即可直观地了解到74LS系列TTL门电路输出高电平的负载能力，结果如

48、图6-47（b）所示。图图6-47 74LS系列集成电路高电平负载能力系列集成电路高电平负载能力(a)输出高电平测试电路；(b)输出高电平随负载电阻的变化图图6-47 74LS系列集成电路高电平负载能力系列集成电路高电平负载能力(a)输出高电平测试电路；(b)输出高电平随负载电阻的变化操作过程如下：(1)在原理图编辑窗口内编辑原理图，在操作过程中必须注意，TTL数字电路隐藏的电源引脚标号为VCC，且仿真程序默认的TTL电源为+5V，因此可以不用绘制电源供电电路，也就是说可以不用放置V3和电源符号VCC。(2)单击主工具栏内的“仿真设置”工 具 或 执 行 “Simulate”菜 单 下 的“S

49、etup”命令，在如图6-12所示的仿真 方 式 设 置 窗 口 内 ， 分 别 单 击“Transient/FourierAnalysis”、 “ParameterSweep”标签，参数扫描分析参数（对RL进行扫描，起始值为100，终了值为5k，增量为500），然后运行仿真操作，即可得到如图6-47(b)所示的结果，可见负载越重，输出高电平电压越小。图6-4874LS系列TTL电路输出低电平负载能力测试电路图图6-49 74LS系列系列TTL电路输出低电平负载能力电路输出低电平负载能力 6.5.2 模模拟拟、数数字字混混合合电电路路仿仿真真分分析析实实例例图6-50是单片机系统常用的复位、掉

50、电信号生成电路，分析上电、掉电期间复位信号以及掉电信号波形是否满足要求。图图6-50 MCS-51单片机系统常用的掉电、复位电路单片机系统常用的掉电、复位电路下面通过瞬态仿真分析检查各点波形时序是否满足设计要求，操作过程如下：(1)编辑原理图，放置激励源。用分段线性激励VPWL模拟上电、掉电波形，V1激励源参数为：00.02m5.010m5.011m0.030m0.032m5.0，即上电时间为2ms，电源由正常值5.0V下降到0V，时间1ms，停电时间为19ms，V1波形如图6-48所示。(2)单击主工具栏内的“仿真设置”工具或执行“Simulate”菜单下的“Setup”命令，在如图6-12

51、所示的仿真方式设置窗口内，单击“Transient/FourierAnalysis”标签，设置瞬态分析参数，如图6-51所示。(3)运行仿真操作，结果如图6-52所示，可见电源波形、掉电信号以及复位信号时序满足设计要求，即电源V+小于4.75V时，掉电信号INT0为低电平有效，CPU响应INT0中断后进入掉电操作状态；上电时，电源供电正常后，即V+大于4.75V后，复位信号为高电平，使CPU进入复位操作，经过大约5ms的延迟后返回低电平，满足了MCS-51系列单片机对复位信号的要求。图图6-51 瞬态分析参数瞬态分析参数图图6-52 各测试点电压波形各测试点电压波形 6.5.3 “数数学学函函

52、数数”库库内内信信号号合合成成函函数数的应用的应用MATH.lib（位于DesignExplorer99LibrarySchSim.ddb数据库文件内）元件库中含有许多二端口数学函数，如节点电压加、减、乘、除函数，支路电流加、减、乘、除函数等。这些数学函数被视为特殊元件（放置、移动、编辑等操作方式与电阻、电容等完全相同），在电路仿真分析中，灵活使用这些数学函数可迅速获得电路的有关参数。 1. 利利用用电电压压除除法法函函数数获获得得放放大大器器电压增益电压增益例如，在如图6-11所示的电路中，增加DIVV（电压除法）函数，即可在瞬态分析窗口内直接获取电压增益Au。操作过程如下：(1)在原理图编

53、辑状态下，在“元件库”(lib)列表窗口内，找出并单击MATH.lib库文件，将MATH.lib元件库文件作为当前库文件。(2)在“元件”列表窗口内，找出并单击DIVV（电压除法）函数。(3) 单 击 “Place”按 钮 ， 将DIVV元件拖到原理图编辑区内，同时按下Tab键，进入元件属性设置窗口，设置仿真参数（对于DIVV函数来说，只需指定序号，如M1、M2等）。(4)用导线（或标号）分别将V1、V2端连接到需要做除法运算的节点上，并在输出端放置网络标号，如Au等即可，如4-53所示。图图6-53 增加增加DIVV函数函数(5)在仿真设置窗口内，指定仿真方式、仿真参数（这里选择瞬态仿真方式

54、）、仿真观察信号，并运行仿真操作，结果如图6-54所示。图图6-54 DIVV函数函数 2. 利利用用电电压压减减法法函函数数求求出出电电路路中中任意两个节点的电位差任意两个节点的电位差在Protel99仿真操作过程中，选择节点电压作为观察对象即可获得电路中任一点对的电压信号。当需要获得任意两个节点间的电位差，如图6-11中，集电极与发射极之间的电压差，即Q1管VCE，可通过电压差函数实现。操作过程如下：(1)在原理图编辑状态下，在“元件库”(lib)列表窗口内，找出并单击MATH.lib库文件，将MATH.lib元件库文件作为当前库文件。(2)在“元件”列表窗口内，找出并单击SUBV（电压差

55、）函数。(3) 单 击 “Place”按 钮 ， 将SUBV元件拖到原理图编辑区内，同时按下Tab键，进入元件属性设置窗口，设置仿真参数（对于SUBV函数来说，只需指定序号，如M1、M2等）。(4)用导线（或标号）分别将V1、V2端连接到需要做减法运算的节点上，并在输出端放置网络标号，如VCE等即可，如4-55所示。图6-55通过SUBV函数求任意两点的电位差(5)在仿真设置窗口内，指定仿真方式、仿真参数（这里可选择工作点仿真方式和瞬态仿真方式）、观察对象，并运行仿真操作，结果如图6-56所示。图6-56通过SUBV函数求出VCE 3. 利利用用电电流流除除法法函函数数获获得得放放大大器器电流

56、增益电流增益利用电流除法函数DIVI即可迅速获得如图6-57(a)所示的三极管直流电流放大倍数IC/IB，操作过程如下：(1)在原理图编辑状态下，在“元件库”(lib)列表窗口内，找出并单击MATH.lib库文件，将MATH.lib元件库文件作为当前库文件。(2)在“元件”列表窗口内，找出并单击DIVI（电流除法）函数。(3)单击“Place”按钮，将DIVI元件拖到原理图编辑区内，同时按下Tab键进入元件属性设置窗口，设置仿真参数（对于DIVI函数来说，只需指定序号，如M1、M2等）。(4)用导线（或标号）分别将被除数支路电流、除数支路电流端连接到需要做除法运算的支流上，并在输出端放置一个假

57、负载，如图6-57(b)所示。由于R5支路与待分析电路没有公共参考点，因此需要在R5一端加虚拟接地点，否则仿真不能进行，这点非常重要，对含有变压器、光耦元件等电路进行仿真分析时，也同样需要加虚拟接地点。(a)图图6-57 通过电流除法函数求两支路电流比通过电流除法函数求两支路电流比图图6-57 通过电流除法函数求两支路电流比通过电流除法函数求两支路电流比(b)(c)图图6-57 通过电流除法函数求两支路电流比通过电流除法函数求两支路电流比(5)在仿真设置窗口内，指定仿真方式、仿真参数这里选择工作点、直流扫描（V1从0.0V变化到5.0V时）、仿真观察信号(选择R5支路电流)，并运行仿真操作，结

58、果如图6-57（c）所示。6.6 常用元器件仿真模型常用元器件仿真模型在Protel99中，每一仿真元件特性由元件电气图形符号和元件仿真模型文件描述。其中仿真元件电气图形符号分类存放在DesignExplorer99LibrarySchSim.ddb数据库文件包内不同的元件库(.lib)文件中，而元件仿真模型参数以文本文件形式分类存放在DesignExplorer99LibrarySimSimulationModels.ddb库文件包内，每一元件或同类元件对应一个仿真模型文件（扩展名为.mdl或.ckt），它记录了器件的仿真模型参数。 1. 仿真模型文件格式及内容仿真模型文件格式及内容模拟电路

59、元件仿真模型文件一般由下列语句组成：1)注释语句注释语句由“*”开始，用于说明器件的基本功能或参数以及器件参数来源等，例如：*Si 500mW 40V 800mA 300MHzpkg:TO-183,2,12)模型语句一些器件，如二极管、双极型晶体管、结型场效应管、MOS管等有许多参数，这些参数通过模型语句描述。3)子电路描述语句对于复合元件，如达林顿晶体管，由两个或两个以上基本元件组成，这类元件的仿真模型参数文件扩展名除了使用(.ckt)做标记外，还用子电路描述语句和元件描述语句。4)元件描述语句元件描述语句格式与元件类型有关，用于描述子电路内各元件的连接关系，如电阻元件描述语句格式如下：Pa

60、rtnamen1n2ValueTC=TC1,TC2 2. 浏览、编辑元件仿真模型文件浏览、编辑元件仿真模型文件需要注意的是，用户不要随意修改各元件的模型文件内容，否则可能丢失元件的仿真参数，仿真时出错，或计算结果不正确。 6.6.1 二极管二极管二极管模型既适用于结型二极管，也适用于肖特基势垒二极管，模型描述语句如下：.MODEL MNAME D param1=Val1param2=Val2例如，1N5408整流二极管模型参数如下所示：.MODEL1N5408D(IS=4.26NRS=14MN=1.7BV=1E+03IBV=165U+CJO=125PVJ=0.75M=0.333TT=4.32U

61、)二极管模型参数及默认值如表6-1所示。表6-1二极管模型参数及默认值名称缺省值单位参数意义IS1e14A反向饱和电流RS0.0串联欧姆电阻（包括引线电阻和体电阻）N1.0发射系数CJ00.0F/m2零偏压结电容VJ1.0V结电势M0.5梯度因子FC0.5正偏电容系数TT0.0S渡越时间EG1.11eV禁带宽度KF0闪烁噪声系数AF1.0闪烁噪声指数XTI3.0饱和电流温度系数BVV反向击穿电压IBV1e10A反向击穿电流 6.6.2 三极管模型三极管模型三极管的模型描述为：.MODEL MNAME NPN（PNP）Param1=Val1,Param2=Val2双极型三极管模型关键词为NPN或

62、PNP，其模型为来自SPECE2G.6中的GP模型，三极管的模型参数及其含义如表6-2所示。表6-2三极管模型参数及其含义名称缺省值单位含义IS1e16A饱和电流BF100.0正向电流增益FIKFA大电流时正向的下降点NF1.0正向电流发射系数BR1.0理想最大反向电流增益RIKRA大电流时反向的下降点NR1.0反向电流发射系数ISE0.0ABE结泄漏饱和电流NE1.5BE结泄漏发射系数ISC0.0ABC结泄漏饱和电流名称缺省值单位含义NC2.0BC结泄漏发射系数RB0.0基极体电阻RBM0.0RB基极电阻最小值IRBA基极电阻下降到最小值和最大值的中点时的基极电流RC0.0集电极电阻RE0.

63、0发射极电阻CJE0.0FBE结零偏电容VJE0.75VBE结自建电势MJE0.33BE结电容梯度因子CJC0.0FBC结零偏置电容VJC0.75VBC结自建电势MJC0.33BC结电容梯度因子XCJC1.0BC结电容连到基极内节点的百分数CJS0.0F零偏集电极衬底电容VJS0.75VC衬底结内建电势MJS0.0衬底结电容梯度因子VAF1e+6V正向Early电压VAR1e+6V反向Early电压FC0.5正偏电容系数EG1.11eV禁带宽度TB0.0的温度指数XTI3.0饱和电流温度指数TF0.0S理想正向渡越时间TR0.0S理想反向渡越时间XTF0.0TF随偏置变化系数VTFV描述TF随

64、VBC变化的电压ITF0.0ATF的大电流参数TRE10.0RE（T）的温度系数TRE20.0RE（T2）的温度系数TRB10.0RB（T）的温度系数TRB20.0RB（T2）的温度系数TRC10.0RC（T）的温度系数TRC20.0RC（T2）的温度系数TRM10.0RBM（T）的温度系数TRM20.0RBM（T2）的温度系数KF0闪烁噪声系数AF1.0闪烁噪声指数双极型晶体管模型有NPN和PNP两种类型。直流模型参数中IS、BF、NF、ISE、IKF和NE决定正向电流增益，IS、BR、NR、ISC、1KR和NC决定反向电流增益。与BE结电容有关的参数是CJE、FJE、MFE和FC，与BC结

65、势垒电容有关的 参 数 是 CJC、 VJC、 MJC。 VAR和VAR参数决定正向和反向输出电导。 6.6.3 结型场效应管（结型场效应管（JFET）模型模型结型场效应管模型描述语句格式如下：.MODELTYPENJF(PJF)Param1=Val1Param2=Val2例如，2N3824结型场效应管模型参数如下：.model2N3824NJF(Beta=436.4uRd=1Rs=1Lambda=5.333mVto=-2.139+Is=181.3f Cgd=4p Pb=.5 Fc=.5Cgs=4.627pKf=3.783E-18Af=1)结型场效应管各模型参数含义如表6-3所示。表6-3结型

66、场效应管各模型参数名称缺省值单位含义VTO2.0V阈值电压BETA1.0e4A/V2跨导参数LAMBDA0.0V1沟道长度调制系数IS1e14A栅结饱和电流RD0.0漏极串联电阻RS0.0源极串联电阻CGD0.0F零偏GD结电容CGS0.0F零偏GS结电容PB1V栅结内建电势FC0.5正偏电容系数KF0闪烁噪声系数AF1.0闪烁噪声指数 6.6.4 MOS场效应管模型场效应管模型MOS场效应管模型是集成电路中常用的器件，随着集成度的不断提高，MOS管尺寸不断缩小，已达到亚微米数量级。MOS管模型在Sim99中分为6级模型，参数有4060个，大多是工艺参数。其模型描述格式为：.MODELMNAM

67、ENMOS(PMOS)LEVEL=xParam1=Val1Param2=Val2MOS场效应管的模型参数，不同的级别有不同的参数，大部分都是厂家制作时的工艺参数，其中所有级别的MOS场效应管共用的参数如表6-4所示。表6-4MOS场效应管共用的参数名称缺省值单位含义CREC0.0F/mG/SD间覆盖电容/单位沟道宽度CGSO0.0F/m与CREC同义CGDO0.0F/m与CREC同义PB0.8V衬底结电势CGBO0.0F/mGB间覆盖电容/单位沟道宽度CJ0.0F/m2零偏衬底电容/每平方米CJSW0.0F/m零偏衬底电容/单位周边长度MJ0.5衬底结电容梯度因子MJSW0.33衬底周边电容梯

68、度因子IS0.0A衬底结饱和电流JS0.0A/m2IS/每平方米LDIF0.0M横向扩散宽度FC0.5正偏电容系数RD0.0漏极欧姆电阻RS0.0源极欧姆电阻RDC0.0漏极接触电阻RSC0.0源极接触电阻RSH0.0/m2漏源扩散区薄层电阻（单位面积）6.7 创建仿真元件创建仿真元件在介绍了元件仿真模型文件结构、参数含义后，下面再简要介绍仿真元件的创建过程。前面说过，在Protel99仿真操作过程中，仿真元件特性由元件电气图形符号和模型参数文件描述，因此创建仿真元件的过程如下：(1)在SchLib编辑状态下，使用“画图”工具编辑生成仿真元件的电气图形符号，并保存到Design Explore

69、r99LibrarySchSim.ddb文件包内的某一元件库文件(.lib)中。(2)在 “DesignExplorer99LibrarysimSimulationModels.ddb”仿真模型文件包内相应目录下，建立仿真元件的模型参数文件。(3)在原理图编辑状态下，对仿真元件进行测试，以检验元件参数的正确性。 6.7.1 生成仿真电气图形符号生成仿真电气图形符号创建仿真元件电气图形符号的操作过程与第2章介绍的元件电气图形符号编辑与创建过程基本相同，区别仅在于一定要在如图2-99所示的“ComponentTextFields”窗口内设置元件仿真参数，具体操作如下：(1)打 开 “DesignE

70、xplorer99LibrarySchSim.ddb”文件包。(2)在SchLib编辑状态下，执行“File”菜单下的“New”命令，建立新元件电气图形符号库文件(.lib)。或直接在相应类型元件电气图形库文件内，创建新元件电气图形符号，例如，可直接在BJT.lib库元件内建立新的双极型晶体管元件。(3)在SchLib编辑器窗口内，执行“Tools”菜单下的“NewComponent”命令，生成新元件编辑区。(4)利用“画图”工具，编辑生成新元件电气图形符号。(5)在如图2-98所示的窗口内，单击“Description”按钮，进入如图2-99所示的“ComponentTextFields”(

71、元件参数描述 文 本 )窗 口 内 ， 分 别 单 击 “LibraryFields”、 “Designator”、 “Part FieldNames”标签，设置元件仿真参数。(6)确认无误后，单击“OK”按钮，即完成了仿真元件电气图形符号的编辑过程。 1. “Library Fields”（库库参参数数）标标签签仿 真 程 序 通 过 调 用 “LibraryFields”标签内TextField18（如图6-58所示）项参数获取仿真元件模型文件记录的元件参数，它实际上就是元件属性窗口内“ReadOnlyFields”标签中Field18项显示的信息，其中：图图6-58 库参数设置框库参数设

72、置框1)TextField1TextField1用于定义仿真元件类型，语法格式为：type=()其中，SPICEPrefix是SPICE前缀，DeviceType是器件类型，如：NPNNPN双极型晶体管。PNPPNP双极型晶体管。2)TextField2TextField2用于定义仿真元件模型名，语法格式如下：model=model_name是元件模型文件名，例如model=CAPSEMImodel=3)TextField3TextField3用于指示TextField2项定义的模型名文件存放位置，语法格式如下：File=model_path.其 中 ， “file=model_path”是关

73、键字，subpath是模型文件存放目录路径，model_name就是TextField2项指定的模型文件名，ext是模型文件扩展名。4)TextField4TextField4用于定义元件引脚编号，语法格式如下：pins=:,.其中，part_no是同一封装内元件套号，而,是引脚编号。例如，对于LM324运算放大器来说，同一封装内包含4套运算放大器，则TextField4项内容为pins=1:3,2,4,11,12:5,6,4,11,73:10,9,4,11,84:12,13,4,11,14表明LM324运算放大器内第1套运放占用3,2,4,11,1引脚；第2套运放占用5,5,4,11,7引脚

74、。而对于标准双极型晶体管来说，TextField4项内容为pins=1:1,2,3表明只有一套元件，引脚编号为1，2，3。值得注意的是，TextField4项列出的引脚顺序并不重要，但引脚排列顺序必须与元件模型文件头给出的引脚排列顺序相同。5)TextField5在TextField5文本盒内输入元件SPICE仿真参数，使用了类似于DOS批处理文件的哑元参数，语法格式如下：netlist=|. 2. Part Field Names单 击 图 2-99中 的 “Part FieldNames”标签，在如图6-59所示的窗口内输入元件仿真参数PartField116对应的参数名称字符串。图6-5

75、9定义元件属性窗口内PartField116参数名称在参数名中可以使用空格，但元件属性窗口内PartField116项中只显示第一个空格前的单词，如正弦信号Vsin元件“PartFieldNames”窗口内第一 个 Part Field文 本 盒 内 容 为 “DCMagnitude”。但在原理图中，双击正弦信号源后，在元件属性窗口内的“PartField18”标签窗口内，仅观察到“DC”，即不显示参数名中空格后的文字信息。 6.7.2 创建仿真元件模型参数创建仿真元件模型参数文本文件形式的仿真元件模型参数 文 件 存 放 在 “DesignExplorer99LibrarysimSimulationModels.ddb”文件包内相应的 文 件 夹 中 ， 打 开 SimulationModels.ddb文件后，直接在文本编辑状态下输入仿真元件参数文件即可。由于元件仿真模型涉及过多的器件知识，这里不进行详细介绍。