[使用指南LTspice.docVIP

LTspice使用指南 梁竹关 云南大学信息学院电子工程系，zhgliang@ 1 前言 1．1 电路仿真分析软件简介 电路仿真（simulation）分析软件很多，有用于模拟电路的、有用于数字电路的、有既可以用于数字电路也可以用于模拟电路的，而且在这些软件中，有的功能非常强大，用户使用起来很方便、并且容易入手，而有些就要逊色多了，在这里就不一一列举那些软件以及它们的功能，用户可以根据实际情况选择适合的。当然商用的电路仿真软件往往功能强大，但价格也非常之昂贵，而用于学习的免费软件功能就弱多了。LTspice是集成电路仿真分析软件其中之一，它是一个可视化的图形输入电路仿真软件，在windows操作系统下运行。下面就主要介绍LTspice的功能、特点和使用方法。 Linear Technology公司是一家大型的美国电子元器件制造商，它生产各种各样电子元器件，有模拟电路元器件、有数字电路元器件等等。 1．2 电路仿真软件做什么？ 电路仿真软件主要用于分析电路的功能和性能。当我们仿真分析电路时，首先必须明确你要仿真分析的电路是模拟电路还是数字电路，这是因为模拟电路和数字电路需要分析的功能和性能有所不同。 1．3 电路仿真软件通用使用步骤 不同的电路仿真软件使用方法和技巧会有所不同，但它们还是有一些相通之处。相通之处就在于如下，当用仿真分析软件分析电路时，首先需要输入电路，一般会有文本输入和图形输入两种方式；然后设置仿真类型，最后调用仿真控制命令进行仿真分析，得到的结果可能以数字形式表示出来，也可能以图表形式表示出来。 2 安装仿真软件 图2.1 软件下载地址 网址/提供了许多电路仿真软件和集成电路版图设计软件，如Cadence、LASI等，有些软件要正式使用它们，你还需要购买它们的License。在该网站你会发现有免费电路仿真软件LTspice，如图2.1所示，点击它。然后根据提示进行下载和安装。（注：如果不想去上网下载，你可以在我给的Softwares for IC desigh中找到） 3 电路输入 无论电路是简单还是复杂，其输入过程和方法是相同的。下面就以一个CMOS反相器电路为例，说明LTspice软件的电路原理图输入过程和方法。 3．1 打开电路原理图输入界面 当你安装电路仿真软件LTspice成功后，计算机桌面上会LTspice的快捷图标，双击该图标，打开一个对话界面，如图3.1所示。 图3.1 LTspice打开的界面 在图3.1所示的界面单击File，出现如图3.2所示的对话框，从中选择New Schematic并单击，这将得到电路原理图输入界面，如图3.3所示。 图3.2 找到New Schematic 图3.3 电路原理图输入界面 3．2 输入电路原理图 （1）电子元器件 当鼠标指到像个与门的图形，如图3.4所示，点它时就可以找到各种电路元器件库。 图3.4 准备添加元器件 在该元器件库中，有各种各样元件、器件，主要还是Linear Technology公司自己制造的元器件，在库里还有电阻、电容、电感、二极管、BJT晶体管、FET晶体管，各种电源（包括独立电源和受控电源）等。点击与门图形后，得到如图3.5所示的元器件库。 图3.5 LTspice的元器件库 （2）布局 在这里要输入CMOS反相器晶体管电路，它由一只PMOS和一只NMOS构成。我们知道，MOS晶体管应该是四端器件。但是，如果MOS晶体管的衬底和源极相连时，它就可以被看成三端器件。为了电路需要，在元器件中选择衬底没有和源极相连的MOS晶体管。在LTspice元器件库中的pmos4和nmos4表示衬底没有和源极相连接。在LTspice元器件库中找到pmos4，双击它，然后在电路输入界面点击一下，如图3.6所示。 (a) 找到pmos4 (b) 安放pmos4 图3.5 布置PMOS管 布置nmos4的过程和方法和pmos4的完全一样。元件布置好以后，还需要给元件设置工艺参数。MOS晶体管的最主要工艺参数是尺寸L和W。把鼠标置于布置好的元件上，然后点击鼠标右键，得到如图3.7所示的对话框。 图3.7 设置MOS晶体管的工艺参数 在电路输入界面布置NMOS管的过程和PMOS晶体管的完全相同，如图3.8所示。 图3.8 布置NMOS晶体管 （2）布线 和PCB电路一样，当电路元器件布局好后，还要对它们进行布线，也就是实现互连，使信号能够在电路中正常运行。 在电路输入界面中的EDIT下拉菜单中找到Draw Wire，如图3.8所示，选中它，就可以实现对电路布线，CMOS反相器的布局布线结果如图3.9所示。 （a）准备布线 （b）布线结果 图3.9 布线 3．3 封装电路 电路设计采用层次化的方式，为了上层电路的