AltiumDesigner中添加Spice仿真器件模型的方法

1、Altium Designer 6.9軟件中添加Spice 仿真器件模型的方法在電子設(shè)計輔助軟件中，Altium Designer 6.9是最常用的軟件，新版本的Altium Designer 6.9軟件增加了電路仿真功能，能夠?qū)υO(shè)計的電路進行模擬分析。但是由于其仿真模型庫中的元件比較少，使得許多特殊功能的電路無法進行仿真，因此必須添加所需的器件模型。由于Spice格式已經(jīng)成為仿真器件模型的標(biāo)準，電子元器件廠家通常都會給岀器件的Spice模型,因此可以從生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品資料光盤中得到，也可從In ter net網(wǎng)查詢這些模型，直接把這些模型轉(zhuǎn)換為Altium Designer 6.9器件模型 撚

2、后添加到Altium Designer 6.9的仿真器件庫中，增強AltiumDesigner 6.9的仿真功能。在此，我已運放為例：介紹將Burr-Brown 公司產(chǎn)品資料光盤中的運放 Opa501 添加到Altium Designer 6.9仿真器件庫中的方法。1. 繪制元件圖形首先在Altium Designer 6.9中建立一個原理圖庫文件如Schlib.lib,然后用主菜單中Tools下的New Componet命令創(chuàng)建一個新元件，在彈岀的對話框 Name中輸入元件名 Opa501 。在AltiumDesig ner 6.9的設(shè)計窗口內(nèi)繪岀如圖1所示的元件圖形并保存文件。圖 1.jp

3、g2. 輸入元件的描述信息對繪制好的元件，需要輸入元件的描述信息才能使用。打開Tools下的Description對話窗口，這里有 Designator 、Library Fields 及 Part Field Names三個選取項。其中 Pan Field Names 項采用缺省值，在Designator 項的Default和Description欄中分別填人 “U?和"General-PurposeOpera tional Amplifier 。 ”在Library Fields 項中有八個欄目，從TextField1到TextField8,這是元件最主要的描述信息。 TextF

4、ield1中需要填入器件的類型和Spice中的前綴，填人“ type=SUBCKT(X) ”在TextField2 中填入器件模型名“ model= <parttype> ”。在TextField3 中填入器件模型的路徑：“ file=Model_Path OpAmp(parttype>.ckt "指明 Opa501 的器件模型在 TextField4 中填入的 是器件模型的引腳列表，填入“pins=1:5,3,6,1,2,8 ”其中1是指OPA501為單運放,只有一個部分 組成。括號中的數(shù)字是器件的引腳號，并按同相端、反相端、正電源、負電源、輸岀端及其它功能端的順

5、序排列，這個排列順序必須與廠家所給模型中的順序一致。TextField5 中輸入"netlist=%D %1 % 2% 3 % 4 % 5 % M是器件的網(wǎng)絡(luò)表數(shù)據(jù),可以參考 Altium Designer 6.9的SCH元件庫SIM文件中器件的格式填寫。TextField6 到TextField8 欄不用填寫。3. 添加器件模型在Burr-Brown公司產(chǎn)品資料光盤中的 Spice目錄下找到Opa501.mod, 用記事本打開，可以看到文件的內(nèi)容如下：*CONNECTIONS ： NON INVERTING INPUT*| INVERTING INPUT*| | P0SITIVE

6、P0W ER SUPPLY*| | | NEGATIVE POW ER SUPPLY*| | | | OUTPUT*| | | | |.SUBCKT 0PA501 1 2 3 4 5C1 1 1 12 20.00E-12 ;模擬相位響應(yīng)特性參數(shù)C2 6 7 4 0.00E-12 ;內(nèi)部反饋電容 , 決定時間常數(shù)DC 5 53 DXDE 54 5 DXDLP 90 91 DXDLN 92 90 DXDP 4 3 DXEGND 99 0 POLY (2) (3,0) (4,0) 0.5 .5FB 7 99 POLY(5) VB VC VE VLP VLN 0 12.64E9 -10E9 10E9

7、10E9 -10E9GA 6 0 11 12 251.3E-6GcM 0 6 10 99 794.8E-12ISS 3 10 DC 160.0E-6HUM 90 0 VLIM 1KJ1 11 2 10 JXJ2 12 1 10 JXR2 6 9 100.0E3RD1 4 11 3.979E3RD2 4 12 3.979E3RO1 8 5.25RO2 7 99.25RP 3 4 26.12E3RSS 10 99 1.250E6VB 9 0 DC 0VC 3 53 DC 5 ; 電壓箝位 , 確定最大電壓工作范圍VE 54 4 DC 5 ; 電壓箝位。確定最大電壓工作范圍VLIM 7 8 DC 0

8、VLP 91 0 DC 12.00E3VLN 0 92 DC 12.00E3.MODEL DX D(IS=800.0E-18).MODEL JX PJF(IS=7.500E-9 BE-TA=197.4E-6 VTO = -1).ENDS其中“ SUBCKT OPA501 1 2 3 4 5 行”定義了引腳的排列順序為同相端、反相端、正電源、負電 源、輸出端 , 因此在上面第二步 TextField4 中填入的器件模型的引腳列表順序必須和這里一致。 然后, 在 Altium Designer 6.9中,打開 SIM 目錄下的 SimulationModels. 文件 , 打開其中的 OpAmp

9、文件。用 File 中的 New 命令創(chuàng)建一個文件名為 Opa501.ckt 的文本文件 , 打開這個文件 , 將記事本中 Opa501.mod 的內(nèi)容復(fù)制過來 ,然后保存文件。這樣 , 就完成了 Opa501 的仿真模型的建立。4.電路仿真實例G1I10nF r 1 口宅 B rr r r s r r r t "- r rr-i<:：10kO:15 VW7GMD:R2匚ri-:：2ka :1 Vpka CJ «400 HzO' - b . a:100Q：:%AV215 V、 OPA501AM ' xyCiNU- * errFFrRrfiiFF圖 4.

10、jpg圖4是一個一階低通濾波器的原理圖，圖中的運放是 Opa501,V3 是頻率為400Hz、電壓為1V 的交流信號源,V1、V2是運放的工作電源。電路的仿真設(shè)置為瞬態(tài)(Transient)和AC掃描(AC Small Signal)仿真。瞬態(tài)仿真參數(shù)：起始時間為 0s,停止時間為10ms,步長為10ns。AC掃描參數(shù)：啟始 頻率為1Hz,停止頻率為10kHz,測試點數(shù)為1000;運行仿真命令，得到的結(jié)果如圖5、圖6所示,圖5 是瞬態(tài)仿真的輸岀波形，其中vi是輸入電壓波形,vo是輸岀電壓波形。圖6是AC掃描仿真的輸岀波 形，當(dāng)輸入信號頻率增加時，輸岀電壓VO的幅值降低。從圖中可以得到圖4電路的反相放大倍數(shù)為5,截止頻率約為1.6kHz,這與實驗結(jié)果相符。示液翠-XHtTT1 3®Tz aa通道S350.000 s950,96 mV-4.335 V0.000 s950.996 mV-4.835 VT2-T10,000 s0.000 V0.000 V時間軸& 匕例1 ms/Div通道A比例1 V/DivX位置_-2V逓 ?1am比例5 ¥巴 丫位蠱 1保存Ext. Trigger邊沿EEH回Sffi電平 0V；ACj 0 XJ類烈歪標(biāo)準自紂壬圖 5.jpg由于Altium Designer 6.