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AD16仿真的技巧 奥罗拉:2017-09-01吴善龙 AD系统自带的集成零件库:多种零件库,里面包含了最常用的R,C, L、 变压器、常见晶体管、二极管、插接件的集成零件库,也可以在AD官网下载全球各个零件公司、芯片公司的集成零件库,集成零件库里面包含了零件的电原理图、零件的PCB封装、零件的仿真模型,因此称为集成零件库,在百度可以搜到每个半导体公司的集成零件库下载网址。仿真时: 第一步用集成零件库(含有仿真模型的零件)画电原理图。 第二步:在AD的原理图页面下,调出仿真工具栏:AD电路原理图模式-----点击AD屏幕顶部菜单:视图(查看)------工具栏-------mixed -sim。 第三步:利用仿真工具栏,给绘制好的电原理图输入端加仿真信号源,给电路加上供电的仿真电压源,在输入端加网络标号in、输出端加网络标号out,各个需要测试显示波形的地方加网络标号。注意的是给电路加电源:在编辑普通电路原理图SCH时,所用的电源,与仿真时所用的仿真电源不一样,仿真电源应当从仿真工具栏里调用。 第四步:编辑电原理图中各个零件的仿真模型,一般情况下从AD系统自带的集成零件库libraries中调用的零件都含有合适的仿真模型,如果是自建的仿真模型或从别处复制来的仿真模型,此时仿真模型需要更换,或仿真模型的引脚和电原理图的引脚不一致,需要更换引脚。操作方法:在AD电原理图页面------双击需要更改的零件--------单击下图中的simulation-------单击remove可以删除这个仿真模型------单击Add可以添加新的仿真模型-------单击Ddit:可以跳入选择仿真模型的种类和子种类页面。
双击上图中的simulation:------跳入下图中的仿真模型编辑页面:见下图--------单击:model kind标签可以更换仿真模型的种类-------单击parameters--------可以编辑仿真的电压、频率、初始电压、相位等等仿真条件--------单击port map标签------可以编辑仿真模型引脚与电原理图引脚两者的名称一致------原理图引脚的名称不可更改,仿真模型的引脚名称可以编辑更改,使两者名称完全对应在同一行。见下图:第一行都是C极,第二行都是B极,第三行都是E极,说明电原理图的脚名称与仿真模型相同的脚名称对应在同一行了(只有这样才能顺利仿真)。下表中,不要看同一行的脚号是否相同,而要看同一行的脚名称,必须一致才行。 从下图可看出:同一行的原理图引脚的脚号与仿真模型图引脚的脚号不一致(这个不一致不影响仿真正常进行),但只要把原理图的C极和仿真图的C极对应在同一行,B极和B极相对应在同一行,E极和E极相对应在同一行就复合仿真的要求了。 上图标明了:原理图的3脚(C极)必须和仿真模型图的1脚(C极)对应在同一行,原理图的2脚(B极)和模型图的2脚(B极)对应在同一行,原理图的1脚(E极)和模型图的3脚(E极)对应在同一行。这样才能进行正常仿真 下面举例:运放LF411CN的原理图引脚与仿真模型的引脚对应关系:见下图,原理图的脚号和仿真图的脚号不一致,仿真图的脚号只用了1、2、3、4、5五个管脚。而原理图用了8个管脚。下图底部的左侧:选中了网络表模板标签,此时显示的%1 %2 %3 %4 %5,说明仿真模型图只用了五个管脚,分别是1、2、3、4、5.
下图的网络表预览,说明仿真时只用了原理图中的3、2、7、4、6五个引脚。 上图底部左侧,选中了网络表预览标签,显示:(3)(2(7(4)(6),说明仿真时,使用了原理图中的3、2、7、4、6共五个引脚。
下图给出了LF411CN仿真模型的引脚脚号排序和引脚名称:看下图内底部的模型文件model file标明:仿真模型的1脚是同相输入端,2脚是仿真模型的反相输入端,3脚是正电源,4脚是负电源,5脚是输出端。 上图标明了:原理图的3脚是同相输入端,模型图的1脚是同相输入端,这两者必须在同一行相连。原理图的2脚是反相输入端,模型图的2脚也是反相输入端,这两者必须在同一行相连。原理图的7脚是正电源,模型图的3脚是正电源,这两者必须在同一行相连。其他各脚类同。总之,按照原理图和模型图的脚名称或脚功能一一对应排序连接。而不是按两者的脚号连接。绘制仿真电路原理图时,只要是从AD系统集成零件库libraries中调用的零件,它的仿真模型零件的引脚与原理图的引脚是正确对应的,不必修改,只是从外部其他地方得到的仿真模型零件,需要修改:把相同功能的仿真模型引脚与相同功能原理图引脚排列在同一行:对应相连。
第五步:编辑零件引脚的功能:零件引脚的功能分为如下几种:输入、输出、电源、接地、无源(被动),在仿真时,要标明芯片的哪个脚是输入脚,哪个脚是输出脚,哪个脚是电源脚,哪个脚是接地,不明确的脚命名为:passive(无源),这样仿真才能正常进行,编辑引脚功能的方法:在电原理图页面-------双击要引脚编辑的零件(芯片、信号源、电源、二极管、三极管等等)--------点击下图中左下角的edit pins--------弹出元件管脚编辑器(见下图)--------点击类型-------选择输入、输出、无源passive、电源、接地--------确定:完成保存。
第六步:在电原理图上放置仿真电源和仿真信号源:首先在电原理图页面打开仿真工具栏,方法是点击电原理图页面顶部的菜单:视图(查看)-------在下拉菜单点击:工具栏--------选择mixed sim-------仿真工具栏出现在电原理图页面顶部菜单栏里:见下图---------点击下图黄色菱形图标-----弹出下图所示:仿真信号源、仿真电源。按需要选择放置在电原理图上。
VSIN:是仿真正弦波信号源, VSRC:是仿真直流电源。ISIN:仿真正玄电流源,ISRC:仿真直流电流源。
更改仿真信号源的引脚属性:双击下图的信号源-------弹出属性对话框:见下图---------点击属性对话框左下角:edit pins------编辑引脚功能------------1脚和2脚系统默认都是passive无源--------把1脚更改为out-------2脚不变------确定。
更改仿真信号源的频率、初始值、终止值、电压:在电原理图页面双击仿真信号源-------弹出属性对话框见下图--------双击对话框左下角sinulation------弹出仿真模型属性对话框-------见下图-------点击parameter标签-------修改信号源的频率、初始值、电压等等--------点击port map标签------修改引脚功能-----1脚改为:out-------2脚不变:passive---点击:确定保存。
仿真电源的模型设置,和仿真信号源的设置方法一样。
在电原理图中,在需要测试波形的地方,放置仿真网络标号,如下图电路的输入端input,电路的输出端output。见下图:放置了网络标号的点,仿真时才能方便观测该点的波形。在下图Q1的C极和Q2的C极,也可以放置网络标号,方便观测这两点的波形。读者可自行实践。
开始仿真:在电原理图页面-------单击屏幕顶部菜单:simulate-------从下拉菜单中选择:设置混合信号仿真器------弹出下面的分析设置对话框---------下图左面的框是勾选仿真的种类--------右面下部选择要观察的电路中某点的波形(可使用的信号)------比如:选择C2(p)-------单击向右箭头------把C2(P)移到了右面的方框(仿真显示波形:激活的信号)------单击OK---------单击屏幕顶部菜单simulate------运行混合信号仿真-----显示C2的仿真波形
仿真完成后,可在屏幕的左下角切换查看直流工作点、瞬态波形图、频谱图:
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