電路原理圖的仿真分析

電路原理圖的仿真分析第1頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月◆知識(shí)點(diǎn)¤了解SIM仿真庫及常用仿真激勵(lì)源¤了解仿真的分類及仿真電路必須具備的條件¤掌握電路仿真分析方法◆技能點(diǎn)¤運(yùn)用Protel99SE的仿真功能對(duì)模擬、數(shù)字、模數(shù)混合電路進(jìn)行電路性能仿真第2頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月一、知識(shí)鏈接1、電路仿真的概念:模仿真實(shí)的電路。目的：對(duì)所設(shè)計(jì)的電路性能進(jìn)行預(yù)計(jì)、判斷和校驗(yàn)；在特定環(huán)境下對(duì)電路功能、性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，以驗(yàn)證電路功能是否正常，各項(xiàng)性能指標(biāo)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。2、傳統(tǒng)的電路仿真：

方法：面包板（萬能板）＋導(dǎo)線＋元件+測(cè)量?jī)x器缺點(diǎn)：工作量大、研發(fā)周期長(zhǎng)，儀器儀表多第3頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月3、現(xiàn)代電路仿真方法：以電路分析理論為基礎(chǔ)，通過建立元器件的數(shù)學(xué)模型，借助數(shù)值計(jì)算方法，在計(jì)算機(jī)上對(duì)電路功能、性能指標(biāo)進(jìn)行分析計(jì)算，然后以文字、表格、圖形等方式在屏幕上顯示出電路的有關(guān)性能指標(biāo)。目前常用仿真軟件：Multisim、Pspice、EWBOrCAD、Protel99SE軟件內(nèi)嵌的電路仿真測(cè)試以PowerSupply.ddb為例，進(jìn)行電路仿真分析。第4頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月PowerSupply.sch原理圖第5頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月PowerSupply.sdf仿真波形圖第6頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月二、任務(wù)目標(biāo):1、對(duì)差動(dòng)放大電路DifferentialAmplifier.ddb進(jìn)行以下仿真分析：靜態(tài)工作點(diǎn)分析、瞬態(tài)/傅里葉分析、交流小流信號(hào)分析（頻率響應(yīng)）、溫度掃描分析（模擬電路）

2、對(duì)放大整形電路進(jìn)行必要的仿真分析。第7頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月差動(dòng)放大電路第8頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月B放大整形電路第9頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月三、相關(guān)知識(shí)1、電路進(jìn)行仿真必須具備的條件條件一：電路中所有的元器件必須從元件仿真庫Sim.Ddb中調(diào)出使用。原因：該庫中元件建立了數(shù)學(xué)模型——有生命力。條件二：電路中必須加載仿真信號(hào)源（仿真激勵(lì)源）。條件三：電路中在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)。第10頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月2、Sim仿真庫

點(diǎn)擊“Add/Remove…”按鈕，添加路徑C：\ProgramFiles\DesignExporer99SE\Library\Sch\中的仿真數(shù)據(jù)庫Sim.ddb文件到當(dāng)前設(shè)計(jì)管理器中。第11頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月庫名所包含的元件74××.Lib74系列TTL的邏輯器件BJT.LIB晶體三極管系列CMOS.LIB4000系列CMOS邏輯器件CRYSTAL.LIB石英晶體系列DIODE.LIB半導(dǎo)體二極管系列JFET.LIB結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管系列MESFET.LIB金屬半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管系列MOSFET.LIB金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管系列OPAMP.LIB運(yùn)算放大器系列Relay.LIB延遲元件系列SimulationSymbols.Lib常用電阻、電容、電源等系列SWITCH.LIB開關(guān)系列TIMER.LIB定時(shí)器系列TRANSFORMER.LIB變壓器系列TRANSLINE.LIB傳輸線系列仿真庫Sim.ddb元件子庫列表第12頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月3、常用仿真電源（激勵(lì)源）（1）直流仿真源：VSRC電壓源、ISRC電流源為電路提供一個(gè)不變的電壓或電流信號(hào)。第13頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）正弦仿真源：VSIN正弦電壓源、ISIN正弦電流源注意：VSIN正弦電壓源屬性設(shè)置見P102第14頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）周期脈沖源：VPULSE電壓脈沖源、IPULSE電流脈沖源為電路創(chuàng)建周期的連續(xù)的脈沖。注意：VPULSE脈沖電壓源屬性設(shè)置見P103第15頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）分段線性源：VPWL分段線性電壓源、IPWL分段線性電流源可創(chuàng)建任意形狀的波形。注意：VPWL分段線性電壓源屬性設(shè)置見P104第16頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月4、九類仿真分析

(1)靜態(tài)工作點(diǎn)分析：OperatingPointAnalysis(2)瞬態(tài)分析/傅里葉分析：Transient/FourierAnalysis(3)直流掃描分析：DCSweep(4)交流小信號(hào)分析：ACSmallSignalAnalysis(5)溫度掃描分析：TemperatureSweep(6)參數(shù)掃描分析：ParameterSweep(7)噪聲分析：NoiseAnalysis(8)傳遞函數(shù)分析：TransferFunction(9)蒙特卡羅分析：MonteCarloAnalysis第17頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月四、任務(wù)實(shí)施過程繪制仿真電路原理圖選擇仿真方式并設(shè)置仿真參數(shù)執(zhí)行仿真操作觀察分析仿真測(cè)試數(shù)據(jù)保存或打印電路仿真流程：仿真元件、仿真源、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)第18頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月1、差動(dòng)放大電路的仿真分析步驟1：繪制差動(dòng)放大電路圖。注意：元件均在Sim.ddb庫中。步驟2：在原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境中，執(zhí)行菜單命令Simulate/Setup…步驟3：在General標(biāo)簽中只選擇OperatingPointAnalysis（靜態(tài)工作點(diǎn)分析），在ActiveSignals欄中選擇IN、OUT1、OUT2三個(gè)信號(hào)，并選擇ShowActiveSignals項(xiàng)。步驟4：?jiǎn)螕鬜unAnalysis按鈕，得到靜態(tài)工作點(diǎn)分析結(jié)果。第19頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月步驟5：在General標(biāo)簽中選擇OperatingPointAnalysis、Transient/FourierAnalysis兩項(xiàng)，在ActiveSignals欄中選擇IN、OUT1、OUT2三個(gè)信號(hào)，并選擇ShowActiveSignals。步驟6：切換到Transient/FourierAnalysis標(biāo)簽中進(jìn)行設(shè)置。步驟7：?jiǎn)螕鬜unAnalysis按鈕，得到瞬態(tài)/傅里葉分析結(jié)果。第20頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月步驟8：在General標(biāo)簽中選擇ACSmallSignal兩項(xiàng)，切換到ACSmallSignal標(biāo)簽，設(shè)置后單擊RunAnalysis按鈕，得到交流小信號(hào)分析結(jié)果。步驟9：切換到TempertureSweep標(biāo)簽，設(shè)置后單擊RunAnalysis按鈕，得到溫度掃描分