LTspice應(yīng)用指導(dǎo)

1、P SPICE- 電子線路模擬 LTspice IV 教程.16. 07 2009 郭督于德國.1 目錄1.簡介2. 安裝3. 練習(xí)例子Astable Multivibrator“ 6 3.1. 打開線路圖3.2.信號分部3.3. Lschen von Signalverlufen im Ergebnis-Bildschirm 10 3.4. Andere Farbe fr eine Ergebniskurve 10 3.5. nderung der Simulationszeit 11 3.6. nderung des dargestellten Spannungs- oder Stromb

2、ereichs 13 3.7. Cursor-Einsatz 15 3.7.1. Verwendung eines Cursors 15 3.7.1. Verwendung eines zweiten Cursors 15 3.8. Differenzmessungen 16 3.9. Strom-Messungen 17 3.10. nderung von Bauteilwerten 18 4. RC-Tiefpass als erstes eigenes Projekt 19 4.1. Zeichnen des Stromlaufplans mit dem Editor 19 4.2. Z

3、uweisung neuer Bauteilwerte 20 4.3. Untersuchung von einmaligen Vorgngen 21 4.3.1. Die Sprungantwort 21 4.3.2. Ein- und Ausschaltvorgang 23 4.3.3. Die Impulsantwort 24 4.4. Periodische Signale am Eingang 27 4.4.1. Sinussignal mitf= 1591 Hz 27 4.4.2. Rechtecksignal mitf= 1691 Hz 28 4.4.3. Dreiecksign

4、al mitf= 1691 Hz 29 4.5. AC-Sweep zur Ermittlung des Frequenzganges 30 5. FFT (= Fast Fourier Transformation) 32 6. Zweites Projekt: Gleichrichtung 34 6.1. Einpuls-Gleichrichter ohne Trafo 34 6.2. Eine wichtige Sache: Erstellung eines SPICE-Modells und eines Symbols fr einen Transformator 35 6.2.1.

5、Erstellung des SPICE-Modells fr einen Transformator mit zwei 35 Wicklungen 6.2.2. Erzeugung eines passenden Symbols fr den Transformator 36 6.3. Einpuls-Gleichrichter mit Trafo 38 6.4. Verwendung der Diode 1N4007 in der Gleichrichterschaltung 39 6.5. Zweipuls-Gleichrichter mit Trafo 41 7. Drittes Pr

6、ojekt: Drehstrom 43 7.1. Programmierung eines Drehstromsystems 43 7.2. Drehstrom-Gleichrichterbrcke ( Lichtmaschine im Auto) 44 8. Viertes Projekt: Darstellung von Bauteil-Kennlinien 46 8.1. Ohmscher Widerstand 46 8.2. Diode 47 8.3. NPN-Transistor 48 8.4. N-Kanal-Sperrschicht-FET 50 2 9. Fnftes Proj

7、ekt: Schaltungen mit Transistoren 51 9.1. Einstufiger Verstrker 51 9.1.1. Ansteuerung mit einem Sinus-Signal 51 9.1 .2. Simulation des Frequenzganges (AC-Sweep“) 53 9.2. Zweistufiger gegengekoppelter Breitbandverstrker 54 9.2.1. Pflichtenheff 54 9.2.2. Simulations-Schaltung und Simulations-Vorgaben

8、55 9.2.3. Simulation in der Time Domain (= im Zeitbereich) 55 9.2.4. DC-Bias (= Gleichstrom-Analyse) 56 9.2.5. AC-Sweep (= Frequenzgang von 1 Hz bis 200 MHz) 58 9.3. Der Parameter-Sweep 59 10. Sechstes Projekt: OPV-Schaltungen 61 10.1. Einstieg: Umkehrender Verstrker 61 10.2. Einsatz eines SPICE-Mod

9、ells als Subcircuit“ aus dem Internet 63 10.2.1. Breitband-Gainblock fr 1 kHz bis 30 MHz mit 0PA355 63 10.2.2. Simulation mit dem erstellten 0PA355-Subcircuit-Modell 63 10.3. Verwendung von Labels 66 11. Siebtes Projekt: DC-DC-Konverter 68 11.1. Bereitstellung des Power-MOSFETs IRFZ44N“ 68 11.2. Der

10、 Step-Up-Konverter ( = Aufwrtswandler) 70 11.3. Der Flyback-Konverter ( = Sperrwandler) 72 11.4. Der Step-Down -Konverter ( = Abwrtswandler) 74 12. Achtes Projekt: Phasenanschnitt-Steuerung mit Thyristor 76 12.1. Das eingesetzte Thyristor-Modell 76 12.2. Schalten von Ohmschen Lasten 77 12.3. Schalte

11、n von induktiven Lasten 78 12.4. Zndung des Thyristors ber einen Gate-Transformator 79 13. Neuntes Projekt: Echos auf Leitungen 80 13.1. Leitungen - nurzwei Drhte? 80 13.2. Echos 82 13.3. Simulation des vorigen Rechenbeispiels mit LTSpice 84 13.4. Leerlauf oder Kurzschluss als Last am Kabelende 87 1

12、3.5. Verwendung von Kabel mit Verlusten (Beispiel: RG58 1 50Q) 89 13.5.1. Wie simuliere ich RG58-Kabel? 89 13.5.2. Simulation der Kabeldmpfung bei 100MHz 90 13.5.3. Speisung der RG58-Leitung mit einer Pulsspannung 93 13.5.4. Ein Kurzschluss am Ende der RG58-Leitung 94 14. Zehntes Projekt: S-Paramete

13、r 95 14.1. Jetzt nochmals Echos, aber mit System 95 14.3. Praxisbeispiel: 110MHz Tschebyschef Tiefpassfilter (LPF) 98 15. Elftes Projekt: Double Balanced Mixer (= Ringmodulator) 102 15.1. Etwas Grundlagen und Informationen 102 15.2. Standardschaltung des Ringmodulators 103 15.3. Die erforderlichen b

14、ertrager 104 15.4. Simulation des DBM-Verhaltens 105 3 16. Zwlftes Projekt: Digitale Schaltungssimulation 106 16.1. Was man vorher wissen sollte 106 16.2. Einfacher Anfang: die Umkehrstufe ( NOT oder Inverter) 107 16.3. Der AND-Baustein 108 16.4. Das D-Flipflop 109 16.5. Dreistufiger Frequenzteiler

15、mit D-Flipflops 110 17. Dreizehntes Projekt: Rausch-Simulation 111 17.1. Etwas Grundlagen 111 17.1.1. Rauschen“ -woher kommt das? 111 17.1.2. Weitere Rauschquellen 113 17.1.3. Rauschtemperatur und Noise Figure eines Twoports 114 17.2. Simulation der Spektralen Rauschleistungs-Dichte 114 17.3. Simula

16、tion der Noise Figure in dB 117 4 1.簡介 這個軟件是由LINEAR公司提供的免費模擬軟件,目前最新版本4,LTspice IV 操作簡單,入門容易.許多設(shè)計公司都喜歡用它.凌力爾特公司 (Linear Technology Corporation) 推出 LTspice IV ，這是其免費 SPICE 電路仿真軟件 LTspice/SwitcherCADIII所做的一次重大更新。LTspice IV 具有專為提升現(xiàn)有多內(nèi)核處理器的利用率而設(shè)計的多線程求解器。另外，該軟件還內(nèi)置了新型 SPARSE 矩陣求解器，這種求解器采用匯編語言，旨在接近現(xiàn)用 FPU (浮

17、點處理單元) 的理論浮點計算限值。當采用四核處理器時，LTspice IV 可將大中型電路的仿真速度提高 3 倍。 對于 SPICE 仿真器而言，并行處理是一項長期存在的挑戰(zhàn)。LTspice IV 運用了專有的方法，這些方法實現(xiàn)了任務(wù)的高效并行處理，如果運行單線程任務(wù)將只需短短 5us 時間便可完成。 LTspice IV 還擁有集成電路圖捕獲和波形觀測功能。雖然它與開關(guān)模式電源設(shè)計配合使用 (它與 1000 多款開關(guān)模式穩(wěn)壓器和控制器一起交付)，但 LTspice IV 并不是一種 SMPS 專用型 SPICE 程序，而是一款通用型 SPICE，內(nèi)置新型 spice 元件，因此其速度之快足以

18、滿足 SMPS 交互式仿真的要求。LTspice IV 不受元件或節(jié)點數(shù)目的人為限制。 LTspice IV 的工作性能優(yōu)于目前其他市面上供應(yīng)的SPICE 程序。2. 安裝沒有比這更簡單了:下載之后 ()點擊, *LTspiec.exe 即可.3. 第一個練習(xí)點擊文件打開子目錄 Examples“ 然后選下一個子目錄 Educational“選擇文件(= astable.asc“).- 出現(xiàn)該圖在錘子旁邊有一小人.單擊它便開始運行模擬出顯下圖,上半部是輸出圖畫區(qū).這時候還是空的.你也可通過點擊Windows 的窗口來改B變排列新的排列如下:3.2 如果你想知電路中的某點對地的電壓波型.只要把鼠

19、標移放在該點上,這時候鼠標變成一電測筆.點一下即可得出該點的電壓波形圖了.很簡單吧.你再測Q1和Q2 的基極和集電極的電壓就有下圖.有三種方式:1:在線路里每個節(jié)點自動編號.它在NETLIST 里.你可點VIEW下的SPICE NETLIST.有下圖.這就是以上電路的網(wǎng)表.每個元件一行,起點和終點和數(shù)值.2: 你可把光標放在你要測的點,當它變?yōu)殡姽P時你可從左下角讀出節(jié)點.3:當你想看的圖相太多時圖窗各色的曲線太多這時,你可多開幾個窗口.把光標放到黑底圖表上,不是電路圖.點鼠標右鍵可出現(xiàn)一菜單.選Add Plot Pane.可開新的一窗口.當鼠標對曲線圖或電路圖點左鍵時該窗邊變?yōu)樯钏{色.如果你按

20、F5光標變剪刀.你可剪掉你不要的東西.要去掉剪刀可按鍵盤上的.ESC 鍵.或右鍵.3.4曲線顏色可變.先點曲線Vn005名.用右鍵!.Trace Color 里顏色即可.3.5. 改變模擬時間.這句表明從零開始到場25毫秒結(jié)束. 起始值一般為零.下圖為Q2集電極電壓從零到50毫秒.點放大鏡可選你要從什么時間開始到什么時候為止,放大.下圖是從30 到.35毫秒.點叉為恢復(fù).3.6. 細看電流,電壓的曲線1:用放大鏡.看.下邊.2 b ) Switch from Autorange to Manual Limits.設(shè)縱向為0 到1.5V2.1 把鼠標放在左邊縱軸點右鍵出現(xiàn)一菜單見上圖.把Auto

21、ranging鉤去掉用.選.Manual limits.你可對水平和垂直軸給你要的單位.垂直軸變了.0到.1.5V.3.8. 求曲線上的值.你可點曲線名.出現(xiàn)虛白交叉線.中點為所求的值.你還可再你可點曲線名選第二條虛白交叉線從倆虛白交叉線可看出數(shù)據(jù)的差異.3.8一般來說壓是對地.如果你想知某元件兩端的電壓差該如何呢.設(shè)一參考點.先點小人.然后在電路圖的.空白處點右鍵.找黑白電筆.Set probe reference.也可從VIEW找.按鍵盤上ESC可去黑白電筆.3.8. Current MeasurementsMake the circuit diagram window active.(.

22、by a left mouseclick on it.) and move the cursor exactly over the component of which you want to know the current. The cursor changes to a current sensor and with a left mouseclick on the component you will see the trace current displayed in the waveform viewer.Example:Current in resistor R1 (Collec

23、tor resistor of the left transistor, Q2):3.9. Changing Component ValuesNow we want to repeat the simulation with different component values. Let every capacitor be C = 1000pF and both base resistors of the transistors R3 = R4 = 221( .Close the Waveform Viewer (if it is open) and activate the schemat

24、ic window. For each component place the cursor exactly on its value field (the cursor will change to an I beam) and right click with the mouse. A dialogue box will appear so you can modify the value. Close each change with OK.This is the new circuit to be simulated.and this should be the simulation result after selecting the collector of Q2 to view the trace:Use the zoom function or modify the simulation time to see the details or to measure the new oscillation frequency.4. 我的第一個.RC-低通模擬任務(wù). + 是轉(zhuǎn)動元件.90度.大手是移動元件.選電壓源.,鉛筆為畫線用.點C可給予數(shù)據(jù).我們給以10 nF對電源,你看