Altiumdesigner仿真具体步骤.doc

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Altiumdesigner仿真详尽步骤
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1)在工具栏选择FileNewProjectPCBProject,创办一个PCB工程并保存。
在工具栏选择FileNewSchematic,创办一个原理图文件并保存。
例图
编写原理图①、搁置有仿真模型的元件
依据上边的电路,我们需要用到元器件“LF411CN”,点击左侧“Library”标签,使用search功能查找LF411CN。找到LF411CN以后,点击“PlaceLF411CN”,搁置元件,若提示元件库未安装,需要安装,则点击“yes”,如图2:
在仿真元件从前,我们可以按“TAB”键打开元件属性对话框,在“Designator”处填入U1;接着查察LF411CN的仿真模型:在左下角Models列表选中Simulation,再点击“Edit”,可查察模型的一些信息,如图3。
从上图可以看出,仿真模型的路径设置正确且库成功安装。点击“ModelFile”标签,可查察模型文件(若找不到模型文件,这里会有错误信息提示),如图4。
图4
点击“NetlistTemplate”标签,可以查察网表模板,如图5。
图5
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至此,可以搁置此元件。
②、为元件增加SIMModel文件
用于电路仿真的Spice模型(.)位于Library文件夹的集成库中,我们使
用时要注意这些文件的后缀。模型名称是模型连接到SIM模型文件的重要要素,所以要确
保模型名称设置正确。查找Altium集成库中的模型文件步骤以下:点击Library面板的
Search按钮,在提示框中填入:HasModel('SIM','*',False)进行找寻;若想更详尽些可
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填入:HasModel('SIM','*LF411*',False)

。
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若我们不想让元件使用集成库中供给的仿真模型,而想用其余模型取代,我们最好将其余模型文件复制到我们的目标文件夹中。
假如我们想要用的仿真模型在其余集成库中,我们可以:
1)点击FileOpen,打开包含仿真模型的库文件(.intlib)。
2)在输出文件夹(打开集成库时生成的文件夹)中找到仿真文件,将其复制到我
们自己的工程文件夹中,以后我们可以进行一些更正。
复制好模型文件,再为元器件增加仿真模型。为了操作方便,我们直接到安装目录下的
“Examples\CircuitSimulation\Filter”文件夹中,复制模型文件“”到自己的工程文件夹中,接下来的步骤:
1)在Project面板中,右击工程,选择“AddExistingtoProject”,将模型文
件增加到本工程中。
2)双击元件U1,打开元件属性对话框,在Model列表中选择Simulation,点击
Remove按钮,删除本来的仿真模型。
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3)点击Model列表下方的Add下拉按钮,选择“Simulation”
4)在ModelSub-Kind中选择“SpiceSubcircuit”,使得Spice的前缀为“X”
5)在ModelName中输入“LF411C”,此时AD会找寻全部的库,来盘问能否有与这
名称般配的模型文件。假如AD找到一个般配的文件,则马上停止找寻。对于不是集成库中的模型文件,AD会对增加到工程的文件进行找寻,而后再对找寻路径(ProjectProjectOptions)中的文件进行找寻。假如找不到般配的文件,则有错误信息提示。
6)最后的步骤是检查管教映照能否正确,保证原理图中元件管脚与模型文件中管
脚定义相般配。点击“PortMap”,如图6:
图6
更正管脚映照,在ModelPin列表下拉选择适合的引脚,使其和原来的SIM模型(LF411_NSC)相同。我们可以点击NetlistTemplate标签,注意到其模型序次为1,2,3,4,5;如图
7:
图7
,如图8:
图8
所以,在“PortMap”标签中的“ModelPin”列表中,我们可以看到1(1),2(2),3(3),
4(4),5(5),被列举出来,此中第一个数字就是模型管脚(就是NetlistTemplate中的%1,%2
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等),而subcircuit的头则对应着小括号里面的数字。在Spicenetlist意此中节点的连接序次,。

中,我们需要注
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Netlist头描述了每个管脚的功能,依据这些信息我们可以将其连接到原理图管脚,如:
1(1)是同相输入,故需连接到原理图管脚3。
原来的管脚映照和更正的管脚映照如图9:
图9
以后点击“OK”,完成自定义仿真模型的增加。
③、搁置有仿真模型的电阻电容
搁置电阻前,我们可以按“TAB”键,打开元件属性窗口,设置电阻值;在Model列表中,
选中“Simulation”,点击“Edit”,查察仿真模型属性。一般系统默认设置就是正确的,假如没修悔悟,应该犹如图10属性:
图10
同理,搁置电容的状况也相同,先设置电容值,再查察仿真模型属性,如图11:
图11
4、搁置电压源
1)第一搁置VDD电源。使用“Library”面板的search功能,检索要点字“VSRC”;查找到“VSRC”以后,双击元件,若提示集成库未安装则安装,其集成库为“Simulation”。
2)在搁置元件前,按“TAB”键,打开元件属性对话框,再编写其仿真模型属性,
先保证其“ModelKind”为“VoltageSource”,“ModelSub-Kind”为“DCSource”。
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3)点击“Parameters”标签,设置电压值,输入“5V”,并使能“ComponentParameter”,
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以后点击OK,完成设置。如图12:
图12
4)同理搁置VSS,并设置其电压值为“-5V”
5)最后增加正弦信号输入:相同是Simulation中的VSRC,打开其仿真模型属性对话框,设置“ModelKind”为“VoltageSource”,而“ModelSub-Kind”设置为
“Sinusoidal”。
6)点击“Parameters”标签,设置电压值,可按如图13设置:
图13
以后点击OK,设置完成,搁置信号源。
5、搁置电源端口。
1)点击“PlacePowerPort”,在搁置前按“TAB”键,设置端口属性。
2)此中对于标签VDD和VSS,其端口属性为“BAR”。
3)对于标签GND,其端口属性为“PowerGround”。
4)对于标签OUT(网络),其端口属性为“Circle”
6、连线,编译
依据上边的原理图连接好电路,并在相应的地方搁置网络标签,以后编译此原理图。
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7、仿真设置
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点击“DesignSimulateMixSim”,或是点击工具栏中(可经过“ViewToolbarsMixed
Sim”调出)的图标,进入设置窗口。如图14:
图14
依据图中显示设置好“CollectDataFor”,“SheetstoNetlist”和“SimViewSetup”
等三个地域,而且我们可以看到有一系列的信号在“AvailableSignal”中,这些都是AD
计算出来并可以进行仿真的信号。假如我们想要观察某个信号,只需将其导入(双击此信
号)到右侧的“ActiveSignal”中;同理,若想删除“ActiveSignal”中的信号,也可
以经过双击信号实现。
①、传输函数解析(包含傅立叶变换)设置
传输函数解析会生成一个文件,此文件能显示波形图,计算时间变化的瞬态输出(如电压,电流)。直流偏置解析优先于瞬态解析,此解析可以计算出电路的直流偏置电压;假如“Use
InitialConditions”选项被使能,直流偏置解析则会依据详尽的原理图计算偏置电压。
第一应该使能“TransientAnalysis”;而后撤消“UseTransientDefaults”选项,为了
观察到50Khz信号的三个完好波形,我们将停止时间设置为60u;并将时间增加步长设置
为100n,最大增加步长为200n。最后设置如图15:
图15
②、交流小信号解析设置
交流小信号解析的输出文件显示了电路的频率响应,即以频率为变量计算交流小信号的输出值(这些输出值一般是电压增益)。
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1)第一我们的原理图一定有设置好参数的交流信号源(上边的步骤已经设置好)
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2)使能“ACSmallSignalAnalysis”选项
3)而后依据图16输入参数:
图16
(注:如上图,开始频率点一般不设置为0,上图100m表示,结束频率点1meg表示1MHZ;
“SweepType”设置为“Decade”表示每100测试点以10为底数增加,总合有701个测试点。)
至此,交流小信号解析设置完成。AD进行此电路仿真解析时,先计算电路的直流偏置电压,而后以变化的正弦输入取代原有的信号源,计算此时的电路的输出,输入信号的变化是依据“TestPoints”和“SweepType”这两个选项进行的。
③、电路仿真与解析
设置完成以后,就可以进行电路仿真——点击“”图标。在仿真过程中,AD会将一些警告和错误信息显示在“Message”面板,若有致命错误可依据面板提示信息更正原理图;假如工程无错误,此过程还会生成一个SPICENetlist(.nxs)文件,且此文件在每次进行仿真时都会重新生成。仿真解析结束会生成打开一个(.sdf)文件,里面显示了电路的各种仿真结果(注:直流偏置最初执行),如图17:
图17
1)创办波特图
波特图包含了增益和相位信息,我们可以依据交流小信号解析结果获取电路的波特图。首
先右击上半部分坐标图的“in”信号,选择“EditWave”,打开编写波形对话框,而后选
择左侧的“Magnitude(dB)”,再点击“Creat”按钮。如图18:
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图18
同理,对输出增益,在上半部分的坐标图中右击,选择“AddWavetoPlot”,在弹出的对话框中“Waveforms”列表选择“out”信号,并在右侧的“ComplexFunctions”列表选择“Magnitude(dB)”,而后点击“Creat”按钮,获取输入输出的增益图。
以后重复上述步骤增加相位图,注意在“ComplexFunctions”列表选择“Phase(Deg)”,最后结果如图19:
图19
(我们可以在同个坐标图上显示不一样的Y轴,使不一样的曲线对应不一样的Y坐标——只需在编写或增加波形文件时,选中“AddtonewYaxis”即可;若删除坐标轴,相应的曲线也会删除,且在这模式下没有Undo功能,故误删的话需重新导入曲线。)
2)使用光标工具解析
点击“DB(out)”曲线,右击选择“CursorA”,再右击选择“CursorB”,打开两个丈量光标,将光标按图20搁置:
图20
再点击“SimData”标签,可以看到此时B-A=-3,且光标B的频率为“20kHz”,如图21:
图21
故3dB点的频率为20kHz。
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8、参数扫描设置
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参数扫描功能使得我们可以让特定的元件在一个范围内变化;自然相应的交流、直流或瞬态解析也要使能,才能观察相应的特征曲线或数据。详尽步骤以下:
1)第一点击图标,打开设置窗口,使能“ParameterSweep”
2)接着选择首要扫描参数元件C2,改正参数;再使能第二参数扫描功能,选择C1,
改正参数;参数设置如图22:
图22
设置好以后,点击Ok,进行电路仿真。仿真后的一些结果如图23,图24与图25:
图23
图24
图25
点击相应的曲线,相应的元件(电容)参数会在左下角显示。
9、高级设置
“AdvancedOptions”设置页面包含一系列的内部SPICE选项,这些选项会影响仿真计算速度,像错误容量和重复限制等。如图26
图26
一般按着系统默认的设置就可以进行仿真,若想更正参数只需在相应的条目更正Value值
即可。设置“Integrationmethod”从Trapezoidal到Gear,则计算时间变长,但仿真成效更好,若选择更高的Gear值,成效更好,时间更长。
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10在此处键入公式。、使用SPICENetlist进行仿真
上文提到软件仿真时会生成SPICENetlist(.nsx)文件,我们也可以依据这个文件进行
电路仿真解析。我们也可以经过点击图标生成此文件,而后经过此文件进行仿真。设置更
改时点击SimulateSetup,进行仿真:SimulateRun。
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