Altium第八章模擬行為仿真實(shí)現(xiàn)2

Altium第八章模擬行為仿真實(shí)現(xiàn)演示文稿Copyright?2009AltiumLimited當(dāng)前1頁(yè)，總共31頁(yè)。Copyright?2009AltiumLimitedAltium第八章模擬行為仿真實(shí)現(xiàn)當(dāng)前2頁(yè)，總共31頁(yè)。學(xué)習(xí)內(nèi)容與目標(biāo)8.1模擬行為仿真概念 8.2基于行為模型的增益控制實(shí)現(xiàn)8.3基于行為模型的調(diào)幅實(shí)現(xiàn) 8.4基于行為模型的濾波器實(shí)現(xiàn) 8.5基于行為模型的壓控振蕩器實(shí)現(xiàn)

當(dāng)前3頁(yè)，總共31頁(yè)。學(xué)習(xí)內(nèi)容與目標(biāo)通過學(xué)習(xí)本章內(nèi)容，讀者更好地理解基于系統(tǒng)模擬行為模型所實(shí)現(xiàn)的“系統(tǒng)級(jí)”電子線路前端設(shè)計(jì)的SPICE驗(yàn)證。通過SPICE的模擬行為仿真，更好的從系統(tǒng)級(jí)的角度把握設(shè)計(jì)的原理，而不是僅僅局限在某個(gè)具體的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)問題上。當(dāng)前4頁(yè)，總共31頁(yè)。模擬行為仿真概念Spice的模擬行為提供設(shè)計(jì)者一個(gè)簡(jiǎn)單的方式，用于仿真一塊尚未完成或是極復(fù)雜的子電路。設(shè)計(jì)者可以自行定義或使用Spice內(nèi)已經(jīng)建好的模擬行為元件，它運(yùn)用描述電路特性的方式，而不需要以真實(shí)電路來輸入和仿真。因此，可以大大簡(jiǎn)化仿真的時(shí)間及復(fù)雜度。正如前面提到的那樣，電子線路設(shè)計(jì)中最重要問題是，如何對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)建模。首先，通過對(duì)電子線路所建立的系統(tǒng)模型，從理論上進(jìn)行分析可行性。然后，才考慮如何進(jìn)行具體的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前5頁(yè)，總共31頁(yè)。模擬行為仿真概念

需要說明的是，在實(shí)現(xiàn)基于行為模型的系統(tǒng)建模前，按照前面的方法。將如圖所示的下面的庫(kù)，添加到庫(kù)管理器中：預(yù)先安裝仿真庫(kù)文件仿真特殊功能仿真數(shù)學(xué)功能仿真Psipce功能仿真源仿真?zhèn)鬏斁€當(dāng)前6頁(yè)，總共31頁(yè)。基于行為模型的增益控制實(shí)現(xiàn)建立新的行為模型增益控制工程

1．在Windows7操作系統(tǒng)主界面的左下角下，選擇開始—>AltiumDesigner，打開AD13.0軟件。

2．在AD主界面主菜單下選擇New->Project->PCBProject，創(chuàng)建一個(gè)名字為PCB_Project1.PrjPCB的新工程。

3．按照前面所介紹的添加原理圖的方法，添加名字為Sheet1.SchDoc的原理圖文件。構(gòu)建增益控制行為模型當(dāng)前7頁(yè)，總共31頁(yè)?；谛袨槟Ｐ偷脑鲆婵刂茖?shí)現(xiàn)1．從MiscellaneousDevices.IntLib庫(kù)中找到下列元件。并將其按照下圖所示的位置進(jìn)行放置。2．點(diǎn)擊AD主界面下的工具欄內(nèi)的連線按鈕，將這些元器件和信號(hào)源按照?qǐng)D8.3所示的方式進(jìn)行連接。放置元器件和信號(hào)源連接電路元器件和信號(hào)源當(dāng)前8頁(yè)，總共31頁(yè)?；谛袨槟Ｐ偷脑鲆婵刂茖?shí)現(xiàn)3．按照前面所介紹的為元件分配標(biāo)識(shí)符的方法，為電路中的元件和信號(hào)源分配唯一的標(biāo)識(shí)符。圖8.4給出分配完標(biāo)識(shí)符后的原理圖界面。4．雙擊V1信號(hào)源圖標(biāo)，打開其屬性對(duì)話框界面。如圖所示，按如下設(shè)置參數(shù)：（1）Offset（偏置）：0；（2）Amplitude（幅度）：1；（3）Frquency（頻率）:10Hz。為電路元器件和信號(hào)源分配唯一的標(biāo)識(shí)符V1參數(shù)設(shè)置界面當(dāng)前9頁(yè)，總共31頁(yè)。基于行為模型的增益控制實(shí)現(xiàn)8．下面將設(shè)置EVALUE的參數(shù)，下面給出設(shè)置參數(shù)的步驟：（1）如圖所示，按照前面的方法在仿真參數(shù)設(shè)置界面中，選擇GlobalParametersSetup。按下面參數(shù)設(shè)置：Parmeter：GAIN。Value:2。

（2）用鼠標(biāo)雙擊EVALUE圖標(biāo)。（3）打開如圖所示的屬性設(shè)置對(duì)話框界面，在該界面的下方點(diǎn)擊Edit…按鈕。全局參數(shù)設(shè)置界面EVALUE參數(shù)設(shè)置界面當(dāng)前10頁(yè)，總共31頁(yè)?；谛袨槟Ｐ偷脑鲆婵刂茖?shí)現(xiàn)

（4）在下圖所示的配置SimModel模型中，選擇Parameters標(biāo)簽，在EXPR一行按下面設(shè)置參數(shù)：1）將Value修改為ABS(V(%1,%2)*GAIN。2）選中ComponentParameter復(fù)選框。（5）點(diǎn)擊OK按鈕，退出EVALUE配置界面。修改EXPR表達(dá)式設(shè)置界面當(dāng)前11頁(yè)，總共31頁(yè)。基于行為模型的增益控制實(shí)現(xiàn)9．為了方便分析仿真結(jié)果，按圖所示的電路，在輸入和輸出端分別分別放置名字為IN和OUT的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)。

10．保存設(shè)計(jì)文件，將其保存到gain_control_analysis目錄下。修改完電路參數(shù)后的界面當(dāng)前12頁(yè)，總共31頁(yè)。基于行為模型的增益控制實(shí)現(xiàn)設(shè)置增益控制行為仿真參數(shù)

1．在AD主界面主菜單下選擇Design->Simulate->MixedSim。

2．打開如圖所示的AnalysesSetup（分析設(shè)置）界面。按下面參數(shù)設(shè)置：設(shè)置分析參數(shù)當(dāng)前13頁(yè)，總共31頁(yè)。基于行為模型的增益控制實(shí)現(xiàn)3．TransientAnalysis按默認(rèn)參數(shù)設(shè)置。4．其它按默認(rèn)參數(shù)設(shè)置。5．點(diǎn)擊OK按鈕，退出分析設(shè)置界面，運(yùn)行仿真。分析增益控制行為仿真結(jié)果1．運(yùn)行SPICE仿真后，彈出消息對(duì)話框，關(guān)閉該對(duì)話框界面。2．自動(dòng)打開PCB_Project1.sdf文件。在該文件下，有一個(gè)TransientAnalysis標(biāo)簽。點(diǎn)擊該標(biāo)簽。3．在該界面，添加IN和OUT波形。給出了行為級(jí)增益控制的仿真結(jié)果。4．保存所有的工程文件，將其保存到gain_control_analysis（讀者根據(jù)情況保存到其它目錄下）目錄下，退出設(shè)計(jì)工程。圖行為級(jí)增益控制的仿真結(jié)果當(dāng)前14頁(yè)，總共31頁(yè)。基于行為模型的調(diào)幅實(shí)現(xiàn)建立新的行為模型AM工程1．在Windows7操作系統(tǒng)主界面的左下角下，選擇開始—>AltiumDesigner，打開AD13.0軟件。2．在AD主界面主菜單下選擇New->Project->PCBProject，創(chuàng)建一個(gè)名字為PCB_Project1.PrjPCB的新工程。3．按照前面所介紹的添加原理圖的方法，添加名字為Sheet1.SchDoc的原理圖文件。構(gòu)建AM行為模型當(dāng)前15頁(yè)，總共31頁(yè)?；谛袨槟Ｐ偷恼{(diào)幅實(shí)現(xiàn)

1．從MiscellaneousDevices.IntLib庫(kù)中找到如下元件，并將其按照下圖所示的位置進(jìn)行放置。2．點(diǎn)擊AD主界面下的工具欄內(nèi)的連線按鈕，將這些元器件和信號(hào)源按照下圖所示的方式進(jìn)行連接。放置元器件和信號(hào)源連接電路元器件和信號(hào)源當(dāng)前16頁(yè)，總共31頁(yè)。基于行為模型的調(diào)幅實(shí)現(xiàn)

6．按照在放置元件一節(jié)中，所介紹的為元件分配標(biāo)識(shí)符的方法，為電路中的元件和信號(hào)源分配唯一的標(biāo)識(shí)符。下圖給出分配完標(biāo)識(shí)符后的原理圖界面。7．如圖，設(shè)置V1按如下參數(shù)，在輸入和輸出端分別分別放置名字為IN1、INT2和OUT的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)。為電路元器件和信號(hào)源分配的標(biāo)識(shí)符修改完電路參數(shù)后的界面當(dāng)前17頁(yè)，總共31頁(yè)。基于行為模型的調(diào)幅實(shí)現(xiàn)設(shè)置AM行為仿真參數(shù)

1．在AD主界面主菜單下選擇Design->Simulate->MixedSim。

2．打開如圖所示的AnalysesSetup（分析設(shè)置）界面。按下面參數(shù)設(shè)置設(shè)置仿真參數(shù)界面（1）當(dāng)前18頁(yè)，總共31頁(yè)?；谛袨槟Ｐ偷恼{(diào)幅實(shí)現(xiàn)

3．選擇TransientAnalysis選項(xiàng)，出現(xiàn)如圖所示的TransientAnalysisSetup（瞬態(tài)分析設(shè)置）界面。按下面參數(shù)設(shè)置：設(shè)置仿真參數(shù)界面（2）當(dāng)前19頁(yè)，總共31頁(yè)?；谛袨槟Ｐ偷恼{(diào)幅實(shí)現(xiàn)分析AM行為仿真結(jié)果1．運(yùn)行SPICE仿真后，彈出消息對(duì)話框。關(guān)閉該對(duì)話框界面。2．自動(dòng)打開PCB_Project1.sdf文件。在該文件下，點(diǎn)擊TransientAnalysis標(biāo)簽。3．在該界面中，分別添加IN1、IN2和OUT波形。如圖給出了AM調(diào)制仿真結(jié)果。行為級(jí)AM調(diào)試仿真結(jié)果當(dāng)前20頁(yè)，總共31頁(yè)?；谛袨槟Ｐ偷臑V波器實(shí)現(xiàn)建立新的濾波器行為模型工程1．在Windows7操作系統(tǒng)主界面的左下角下，選擇開始—>AltiumDesigner，打開AD13.0軟件。2．在AD主界面主菜單下選擇New->Project->PCBProject，創(chuàng)建一個(gè)名字為PCB_Project1.PrjPCB的新工程。3．按照前面所介紹的添加原理圖的方法，添加名字為Sheet1.SchDoc的原理圖文件。構(gòu)建濾波器行為模型1．從MiscellaneousDevices.IntLib庫(kù)中找到下列元件。并將其按照?qǐng)D所示的位置進(jìn)行放置。當(dāng)前21頁(yè)，總共31頁(yè)。基于行為模型的濾波器實(shí)現(xiàn)2．點(diǎn)擊AD主界面下的工具欄內(nèi)的連線按鈕，將這些元器件和信號(hào)源按照?qǐng)D所示的方式進(jìn)行連接。3．按照前面所介紹的為元件分配標(biāo)識(shí)符的方法，為電路中的元件和信號(hào)源分配唯一的標(biāo)識(shí)符。圖給出分配完標(biāo)識(shí)符后的原理圖界面。放置元器件和信號(hào)源連接電路元器件和信號(hào)源圖為電路元器件和信號(hào)源分配唯一的標(biāo)識(shí)符當(dāng)前22頁(yè)，總共31頁(yè)?；谛袨槟Ｐ偷臑V波器實(shí)現(xiàn)下面設(shè)置SXFERR的傳輸函數(shù)表達(dá)式。本設(shè)計(jì)給出的一個(gè)4階巴特沃茲低通濾波器輸入到denormalized_freq的參數(shù)，將轉(zhuǎn)折頻率設(shè)置為3kHz（來自量化的1rad/s?；蛘?59mHz）量化的傳輸函數(shù)表示為:G(S)=1/(1S4+2.6131S3+3.4142S2+2.6131S+1)下面給出設(shè)置SXFERR傳輸函數(shù)的步驟，其步驟包括：（1）雙擊圖8.22內(nèi)的SXFERR，打開其屬性對(duì)話框界面。（2）在配置界面下方，點(diǎn)擊Edit…按鈕。（3）出現(xiàn)圖8.23所示的SXFERR傳輸函數(shù)參數(shù)配置界面。在該界面下按如下設(shè)置：傳輸函數(shù)參數(shù)設(shè)置當(dāng)前23頁(yè)，總共31頁(yè)?；谛袨槟Ｐ偷臑V波器實(shí)現(xiàn)

設(shè)置濾波器行為仿真參數(shù)

1．在AD主界面主菜單下選擇Design->Simulate->MixedSim。

2．打開如圖所示的AnalysesSetup（分析設(shè)置）界面。按下面參數(shù)設(shè)置設(shè)置仿真參數(shù)界面（1）當(dāng)前24頁(yè)，總共31頁(yè)?；谛袨槟Ｐ偷臑V波器實(shí)現(xiàn)3．選擇ACSmallSignalAnlysis選項(xiàng)，出現(xiàn)如圖所示的ACSmallSignalAnalysisSetup（AC小信號(hào)分析設(shè)置）界面。按下面參數(shù)設(shè)置：設(shè)置仿真參數(shù)界面（2）當(dāng)前25頁(yè)，總共31頁(yè)。基于行為模型的濾波器實(shí)現(xiàn)分析濾波器行為仿真結(jié)果1．運(yùn)行SPICE仿真后，彈出消息對(duì)話框。關(guān)閉該對(duì)話框界面。2．自動(dòng)打開PCB_Project1.sdf文件。在該文件下，點(diǎn)擊ACAnalysis標(biāo)簽。3．在該界面中，分別添加IN和OUT波形。如圖給出了濾波器仿真結(jié)果。4．保存工程文件，將其保存到s_function_analysis目錄下（讀者根據(jù)情況保存到其它目錄下），退出設(shè)計(jì)工程。s域傳輸函數(shù)仿真結(jié)果當(dāng)前26頁(yè)，總共31頁(yè)?；谛袨槟Ｐ偷膲嚎卣袷幤鲗?shí)現(xiàn)建立新的壓控振蕩器行為模型工程1．在Windows7操作系統(tǒng)主界面的左下角下，選擇開始—>AltiumDesigner，打開AD13.0軟件。2．在AD主界面主菜單下選擇New->Project->PCBProject，創(chuàng)建一個(gè)名字為PCB_Project1.PrjPCB的新工程。3．按照前面所介紹的添加原理圖的方法，添加名字為Sheet1.SchDoc的原理圖文件。構(gòu)建壓控振蕩器行為模型1．從MiscellaneousDevices.IntLib庫(kù)中找到如圖所示元件。并將其按照?qǐng)D所示的位置進(jìn)行放置。當(dāng)前27頁(yè)，總共31頁(yè)。基于行為模型的壓控振蕩器實(shí)現(xiàn)2．點(diǎn)擊AD主界面下的工具欄內(nèi)的連線按鈕，將這些元器件和信號(hào)源按照?qǐng)D所示的方式進(jìn)行連接。3．按照前面的方法，如圖所示，設(shè)置三個(gè)全局參數(shù)k1、fc和twopi。放置元器件和信號(hào)源連接電路元器件和信號(hào)源設(shè)置三個(gè)全局參數(shù)界面當(dāng)前28頁(yè)，總共31頁(yè)?；谛袨槟Ｐ偷膲嚎卣袷幤鲗?shí)現(xiàn)

4．為了方便對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，按圖所示的電路，在輸入和輸出端分別分別放置名字為CTRL、INT和OUT1的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)。5.雙擊上圖內(nèi)的V1圖標(biāo)，按下圖的參數(shù)，設(shè)置界面配置分段線性源。添加網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)后的圖形界面設(shè)置V1參數(shù)的圖形界面當(dāng)前29頁(yè)，總共31頁(yè)?；谛袨槟Ｐ偷膲嚎卣袷幤?/p>