【文章內容簡介】 Value文本框中設置掃描結束值；在 Step Value文本框中設置步長。 主獨立源 (Primary Source)是必須的，而次獨立源 (Secondary Source)是可選的 (隨需要而定 )。若設置了次獨立源，需輸入其變量名和相應的起始、終止值和步長。通常第一個掃描變量 (主獨立源 )所覆蓋的區(qū)間是內循環(huán)，第二個 (次獨立源 )掃描區(qū)間是外循環(huán)。 第 4章 電路仿真 電路仿真的基礎知識 基本設置 2) 交流小信號分析 (AC Small Signal Analysis) 交流分析是在一定的頻率范圍內計算電路和響應。如果電路中包含非線性器件或元件，在計算頻率響應之前就應該得到此元器件的交流小信號參數(shù)。在進行交流分析之前，必須保證電路中至少有一個交流電源，即在激勵源中的AC屬性欄中設置一個大于零的值。 在 Start Frequency 欄中指定起始頻率 (1. 00Hz)；在 Stop Frequency 欄中指定終止頻率 (150Hz)；在 Test Points欄中指定掃描的點數(shù) (100)；在 Sweep Type列表框中指定掃描類型。掃描類型只能確定 Linear、 Octave或 Decade中的一個。 Linear、 Octave和 Decade掃描類型特點如下。 Linear為線性掃描，是從起始頻率開始到終止頻率的線性掃描， Linear適用于帶寬較窄的情況。 Octave為倍頻掃描，頻率以倍頻進行對數(shù)掃描， Octave用于帶寬較寬的情形。 Decade為十倍頻掃描，它進行對數(shù)掃描， Decade用于帶寬特別寬的情況。對交流分析， Protel 99 SE可以方便地查看單個輸出變量的一個或兩個交流分析 Y軸輸出類型，如輸出的虛部、實部、幅值 (幅度或分貝數(shù) )、相位 (度或弧度 )。默認 Y軸是幅度， X軸比例可以是線性的或對數(shù)的。Protel 99 SE版本還提供了豐富的波形運算函數(shù)。 第 4章 電路仿真 電路仿真的基礎知識 基本設置 3) 蒙特卡羅分析 (Monte Carlo Analysis) 蒙特卡羅分析是一種統(tǒng)計模擬方法，它是在給定電路元器件參數(shù)容差為統(tǒng)計分布規(guī)律的情況下，用一組組隨機數(shù)求得元器件參數(shù)的隨機抽樣序列，對這些隨機抽樣的電路進行直流、交流小信號和瞬態(tài)分析，并通過多次分析結果估算出電路性能的統(tǒng)計分布規(guī)律。以下是設置參數(shù)說明。 默認容差：在 Protel 99 SE中，用戶可對 6種器件進行容差設置，即：電阻、電容、電感、晶體管、直流電源和數(shù)字器件的傳播延遲 (Propagation Delay For digital Devices)。對這些器件的默認容差為 10%，可以更改，可以設置為百分比或絕對值。如一電阻器標稱值為 1k，那么在電阻容差中輸入 15或 15%均可，但表示的意義不一樣，前者此電阻將在985Ω和 1015Ω之間變化；而后者此電阻可在 850Ω和 1150Ω之間變化。 默認容差分布：在蒙特卡羅分析中，有三種分布供選擇：均勻分布 (Uniform)、高斯分布(Gaussian)和最壞情況分布 (Worst Case)。 以下是該對話框 Monte Carlo選項卡中的參數(shù)設置說明。 Designator：在此下拉列表框中選擇所要特定設置容差的器件。 Parameter：在必要時輸入參數(shù)。電阻、電容、電感等不需要輸入參數(shù)，但晶體管則需要輸入參數(shù)。選擇晶體管 Q1，參數(shù)為 BF。 Device：設置器件容差。 Lot：設置批量容差。Distribution：設置容差分布。 Tracking：設置跟蹤數(shù) (Tracking Number)，用戶可以為多個器件設定特定容差。 第 4章 電路仿真 電路仿真的基礎知識 基本設置 4) 溫度掃描分析 (Temperature Sweep Analysis) 溫度掃描是指在一定的溫度范圍內進行電路參數(shù)計算，用以確定電路的溫度漂移等性能指標。 5) 瞬態(tài)分析和傅里葉分析 (Transient/Fourier Analysis) 瞬態(tài)響應分析是對時域中的輸入信號確定時域中的輸出。計算機瞬態(tài)偏置點的方法與直流偏置點不同。直流偏置點被看做固定偏置點。對于固定偏置點，電路節(jié)點的初始值對計算偏置點和非線性元件的小信號參數(shù)時節(jié)點初始值也考慮在內，因此有初始值的電容和電感也被看作是電路的一部分而保留下來。瞬態(tài)分析的輸出量可用離散形式表示，這些數(shù)據(jù)用于計算傅里葉級數(shù)的系數(shù)。 在 Transient Analysis選項組中， Time Step 是時間步長； Stop Time為終止時間 (或停止時間 )； Maximum Step 是時間步長的最大值，一般取兩者相等。 瞬態(tài)分析總是從時間 t=0開始，然而，可以從時間 Start Time 開始打印結果。Start Time 是瞬態(tài)響應的初始時刻。事實上從 t=0到 t=Start Time 時間內也分析了電路，只是沒有輸出或存儲這些結果而已。 第 4章 電路仿真 電路仿真的基礎知識 基本設置 如果 Use Initial Condition(使用初始條件 )作為選擇項在 Tran命令結束時被指定，那么在瞬態(tài)分析開始前不計算瞬態(tài)分析的偏置點，而是直接使用電容上的初始電壓和電感中的初始電流值。因此，如果指定使用初始條件，必須提供電容和電感的初始狀態(tài)值。 在 Fourier選項組中， Fun. Frequency指定傅立葉分析的基頻，默認值為信號源的頻率。Harmonics指定傅立葉分析的諧波次數(shù)，即傅立葉分析的系數(shù)個數(shù)，默認值是 10，即 9次諧波 (0～ 9)。 在 Default Parameter選項組中，其前面有個檢查框，當其被選中時，所有參數(shù)都將不能修改，而必須使用默認參數(shù)值。但用戶可能通過此組中的參數(shù) Cycles Displayed 和Points Per Cycles來指定這些默認參數(shù)值。 Cycles Displayed用于指定波形中顯示的信號周期個數(shù)； Points Per Cycles用于指定每個波形周期中顯示的點數(shù)。設定完成后，單擊即可。如果用戶覺得沒必要使用默認參數(shù)值，則去掉 Default Parameter前面的選中狀態(tài)即可，同時會發(fā)現(xiàn)所有數(shù)據(jù)輸入區(qū)域均變亮了，此時表明可以隨意設定相應的參數(shù)值。這里使用默認參數(shù)，只顯示兩個周期波形數(shù)據(jù)。 單擊 Run Analysis按鈕，就會得到瞬態(tài)分析和傅里葉分析結果。 在給出波形的同時， Protel 99 SE還產生了一大堆傅里葉分析的相關數(shù)據(jù)，并存于 . sim文件中。在此文件中， Protel 99 SE為每個端口都列出了其相應的傅里葉分析數(shù)據(jù)。 第 4章 電路仿真 電路仿真的基礎知識 基本設置 6) 噪聲分析 (Noise Analysis) 電阻和半導體器件等都能產生噪聲，噪聲電平取決于頻率。電阻和半導體器件產生不同類型的噪聲 (在噪聲分析中，電容、電感和受控源視為無噪聲元器件 )，對交流分析的每一個頻率，電路中每一個噪聲源 (電阻或晶體管 )的噪聲電平都被計算出來。它們以輸出節(jié)點的電平通過將各均方根值相加得到。噪聲分析在電路設計中較為常見。 在 Protel 99 SE中，可以測量和分析以下噪聲。 輸出噪聲：在某個特定輸出端口上測量噪聲。輸入噪聲：從輸入端口上測量得到的噪聲。輸入噪聲可以通過輸出噪聲和電路的增益來求得。器件噪聲：每個器件對輸出噪聲的貢獻。輸出噪聲大小即為所有產生噪聲的器件噪聲的疊加。 參數(shù)設置說明如下。 (1) Noise Sources：選擇一個用于計算噪聲的參考電源。 (2) Start Frequency：指定起始頻率。 (3) Stop Frequency：指定終止頻率。 (4) Test Points：指定掃描的點數(shù)。 (5) Points/Summary：指定計算噪聲范圍。在此選項中，如輸入 0則只計算輸入和輸出噪聲；如輸入 1則同時計算各個器件的噪聲。 (6) OutPut Node：指定輸出噪聲節(jié)點。 (7) Reference Node：指定輸出噪聲參考節(jié)點，此節(jié)點一般為地 (即為 0節(jié)點 )。 (8) Sweep Type：指定掃描類型，這些設置和交流分析差不多，在此只作簡要說明。Linear為線性掃描，是從起始頻率開始到終止頻率的線性掃描， Test Points是掃描中的總點數(shù)，一個頻率值由當前一個頻率值加上一個常量得到， 第 4章 電路仿真 電路仿真的基礎知識 基本設置 7) 傳遞函數(shù)分析 (Transfer Function Analysis) 傳遞函數(shù)分析用于計算電路的直流輸入、輸出電阻和直流增益。參數(shù)設置說明如下。 (1) Source Name：指定參考的輸入信號源。 (2) Reference Node：指定參考節(jié)點。 可以方便地查看整個電路的直流輸入、輸出電阻和直流增益。 8) 參數(shù)掃描分析 (Parameter Sweep Analysis) 參數(shù)掃描分析可以與直流、交流或瞬態(tài)分析等分析類型配合使用，對電路所執(zhí)行的分析進行參數(shù)掃描，對于研究電路參數(shù)變化對電路特性的影響提供了很大的方便。在分析功能上與蒙特卡羅分析和溫度掃描分析類似，它是按掃描變量對電路的所有分析參數(shù)進行掃描的，分析結果產生一個數(shù)據(jù)列表或一組曲線圖。用戶還可以設置第二個參數(shù)掃描分析，但參數(shù)掃描分析所收集的數(shù)據(jù)不包括子電路中的器件。 以下是設置參數(shù)說明。 Parameter：在列表中選擇欲對其掃描分析的參數(shù)。 Relative values：如果選擇了此選項，則在 Start Value和 Stop Value中所輸入的值是一個相對值，而不是絕對值，即在器件參數(shù)或默認的基礎上變化。不同的參數(shù)值所畫出來的曲線不一樣，曲線之間偏離的大小表明此參數(shù)對電路性能影響的程度。 General是總選項卡 (標簽頁 )、該頁可以設置需要運動的分析，需要收集的數(shù)據(jù)、網表范圍、需要畫圖或顯示數(shù)據(jù)的信號。按鈕 Advanced進入高級分析設置窗口。 第 4章 電路仿真 電路仿真的基礎知識 基本設置 按下列操作步驟： Design Explorer 99 SE|Example|Circuit Simulation|Power Supply. ddb，打開原理圖如圖 4. 1. 16所示，以圖 4. 1. 16為例說明如何分析觀察波形。 運行仿真命令 Simulate｜Run，同工具欄上