电子线路CAD实用教程－基于AltiumDesigner平台第5章电路仿真测试

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1、2021/7/14电子线路CAD实用教程——基于AltiumDesigner平台第5章电路仿真测试5.1电路仿真操作步骤5.2元器件仿真参数设置5.3电路仿真操作初步5.4常用仿真方式及应用“电路仿真”以电路分析理论为基础，通过建立元件器的数学模型，借助数值计算方法，在计算机上对电路功能、性能指标进行分析计算，然后以文字、表格、波形等方式在屏幕上显示出电路性能指标。2021/7/14电子线路CAD实用教程——基于AltiumDesigner平台AltiumDesigner电路仿真程序具有如下特点：(1)与原理图编辑(SchematicEdit)融为一体，即只要原理

2、图中所用元器件的电气图形符号具有仿真模型，在完成原理图编辑后即可启动仿真操作，无须再次输入仿真电路，避免了重复劳动——这是内嵌电路仿真功能CAD软件的优点。(2)提供了数十种仿真激励源、多种工业标准仿真元器件(即这些元器件的电气图形符号具有相应的仿真模型)，可对模拟电路、数字电路及数/模混合电路进行仿真分析。(3)提供了工作点分析、瞬态特性分析（即时域分析，在瞬态特性分析时，允许启动傅立叶分析，从而获得非正弦信号的频谱）、交流小信号分析（即频域分析，包括幅频、相频特性）、阻抗分析（通过交流小信号分析获得）、直流扫描分析、温度扫描分析、参数扫描分析、极点-零点分析、

3、噪声分析、蒙特卡罗统计分析等多种仿真分析方式。可以只执行其中的一种分析方式，也可以同时执行多种分析方式。(4)除工作点分析外，其他均以图形方式输出仿真结果，直观性强；仿真波形管理方便，能以多种方式，从不同角度观察分析结果。例如，在交流小信号分析过程中，可同时获得幅频特性、相频特性曲线。(5)智能化程度高。仿真波形纵坐标(即Y轴)刻度及单位将依据仿真波形性质自动选择；能依据绘图框尺寸自动调节仿真波形大小。5.1电路仿真操作步骤1.编辑原理图在原理图中包括激励源在内的所有元器件的电气图形符号均需具有仿真模型，如图5.1.1所示，否则仿真时因找不到元件模型参数（如三极管

4、的放大倍数、C-E结反向漏电流等）给出错误提示并终止仿真过程。图5.1.1模型列表窗内显示出“仿真模型”2021/7/14电子线路CAD实用教程——基于AltiumDesigner平台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。仿真激励源电气图形符号位于仿真测试专用集成库文件夹Simulation下的SimulationSources.IntLib集成库文件中。3.放置节点网络标号在需要观察电压波形的节点上，放置网络标号，以便观察指定节点的电压波形，否则AltiumDesigner仿真软件自动用“net-xx”作为节点的网络标

5、号，不够直观。4.选择仿真方式及仿真参数在原理图编辑窗口内，单击“Design”菜单下的“SimulateMixedSim”命令（或直接单击仿真工具栏内的“仿真设置”工具）进入“AnalysesSetup”仿真设置窗口，根据被测电路特征和实际需要，选择仿真方式及仿真参数。2021/7/14电子线路CAD实用教程——基于AltiumDesigner平台5.2元器件仿真参数设置5.2.1元件仿真模型与Protel99SE以前版本不同，基于DXP平台的AltiumDesigner取消了仿真测试专用元件库，而是将仿真模型嵌入到集成库文件(.IntLib)中。Altium

6、Designer将原理图编辑过程中用到的元件电气图形符号、PCB设计过程中用到的元件封装图与3D视图、电路性能仿真测试过程中需要的元件仿真模型(.mdl或.ckt)以及在高速PCB板上进行信号完整性分析用到的元件信号完整性分析模型等统一存放在各类集成库文件(.IntLib)中。1.元件仿真模型数量及分布2.元件仿真模型查找当实在无法确定哪一集成库文件中含有目标元件的“仿真模型”时，可借助“元件查找”操作实现。下面以查找2N2222双极型NPN三极管为例，介绍查找特定元件仿真模型的操作过程。(1)单击“元件库面板”窗口内的“Search…”(查找)按钮，进入图5.2

7、.1所示的“元件查找”设置窗。图5.2.1元件查找窗口2021/7/14电子线路CAD实用教程——基于AltiumDesigner平台(2)单击图5.2.1所示窗口内的“Advanced…”按钮，在图5.2.2所示的高级查找设置窗内的“查找条件语句”文本窗内输入查找命令，并启动查找进程。其中HasModel('SIM','*2N2222*',False)或HasModel('SIM','*2N2222*',True)语句的含义是查找仿真模型名中包含有“2N2222”的元件，如果去掉仿真模型名中代表任意长度字符串的通配符“*”，那么就仅查找仿真模型为2N2222的元

8、件。当需要