ProtelDXP原理图与PCB设计-6Z.ppt

第6章 电路原理图仿真 本章主要包括以下内容： 原理图仿真概述 仿真元件 仿真的激励源描述 仿真初始状态的设置 仿真参数的具体设置 原理图仿真实例 6.1 原理图仿真概述 在传统的电路系统设计过程中，设计人员通常采用两种方法来验证所设计的电路系统，这两种方法是数学建模方法和物理实验方法。 （1）数学建模方法：就是根据设计的电路系统建立一个数学模型，然后采用数学分析的方法对这个模型进行验证，从而验证设计的电路系统是否合理。 （2）物理实验方法：就是按照设计的电路原理图，利用具体的元件、导线等在面包板或者万能板上搭建具体的实验电路；然后在一定的初始条件和给定激励源的情况下，利用相关的电子仪器仪表验证电路系统的功能是否正常、各项技术指标是否在规定的范围内，从而验证所设计的电路系统是否合理。 一般来说，对于设计规模较小的电路系统来说，利用上面的两种方法来验证电路是一种可行的方案；但是对于设计规模较大的电路系统来说，利用上面的两种方法则显得十分繁琐，而且还有工作量大、开发周期长、成本较高等缺点。 在Protel DXP设计系统中，电路仿真器具有如下特点： 仿真电路原理图的编辑环境和原理图的编辑环境是相同的，因此设计人员掌握了原理图的编辑环境后，实际上就已经掌握了仿真电路原理图的编辑环境。与电路原理图设计相比，唯一的区别在于仿真电路原理图中的所有元件都应该具有仿真特性。 Protel DXP设计系统提供了一个功能十分强大的数字/模拟混合电路仿真器，能够提供连续的模拟信号仿真和离散的数字信号仿真。 提供了大量的仿真元件和十几种仿真激励源，可以对任何复杂的模拟电路、数字电路以及数字/模拟混合电路进行仿真。 提供了工作点分析、瞬态特性分析、直流扫描分析、交流小信号分析、噪声分析、参数扫描分析等多种仿真方式。设计人员既可以执行其中的一种仿真方式，也可以同时执行多种仿真方式。 仿真电路的输出结果以图形方式进行输出，具有很强的直观性；而且能够以多种方式，从不同的角度来查看仿真结果，例如在进行交流小信号分析时，设计人员可以同时得到幅频特性曲线和相频特性曲线。 具有Windows操作系统的界面风格，这样设计人员可以方便地对仿真器进行各种设置，仿真操作更加简单、直观、有效。 下面将简要介绍电路原理图仿真操作的一般流程，目的是使读者对整个仿真流程有一个整体把握，从而在电路原理图的仿真过程中做到心中有数、有的放矢。在Protel DXP设计系统中，电路原理图仿真的一般流程如图6-1所示。 （1）设计仿真电路原理图 在Protel DXP设计系统中，设计人员将利用原理图编辑器来设计仿真电路原理图。设计仿真电路原理图的方法与前面设计电路原理图的方法完全类似，不同的是在设计仿真电路原理图的过程中，设计人员选择的元件必须具有仿真特性；否则仿真器在仿真过程中将由于找不到相应的仿真元件而给出错误提示并终止仿真过程。 （2）设置仿真元件参数 在Protel DXP设计系统中，设计人员可以采用两种方法来设置仿真元件的具体参数。一种方法是在执行放置命令后，在放置元件的命令状态下按下Tab键即可弹出相应元件的属性设置对话框，然后就可以进行仿真元件参数的设置工作；另外一种方法是在放置好元件后，通过鼠标左键双击元件即可打开相应的元件属性设置对话框；然后进行设置工作。 这里需要特别注意的是：在绘制电路原理图的过程中，元件的标称值可以不进行标注，这时它并不会对PCB板的设计工作造成影响；而在绘制仿真电路原理图的过程中，元件的标称值必须要进行标注并要标注准确，因为这些标称值将会直接影响到仿真的输出波形。 （3）放置仿真激励源 在仿真电路原理图中，设计人员必须要放置一个激励源，激励源实际上就是一个电路的输入信号。在Protel DXP设计系统中，仿真激励源可以被看作一个特殊的元件，它的具体放置方法、属性参数设置以及编辑操作等与一般的元件是完全相同的。 （4）放置节点网络标号 在设计仿真电路原理图的过程中，为了便于观测波形，设计人员常常在需要观测波形的节点上放置节点网络标号。如果设计人员需要观测仿真电路中的多个输出节点，这时就需要在仿真电路原理图中放置多个节点网络标号。在Protel DXP设计系统中，放置节点网络标号的具体放置方法、属性参数设置以及编辑操作等与前面原理图设计中一般的网络标号是完全相同的。 （5）仿真参数的具体设置 在电路原理图的仿真过程中，不同的仿真参数设置将会产生不同的仿真结果，因此设计人员必须根据自己的目的来设置仿真参数。一般来说，只有进行了正确的仿真参数设置，才能保证仿真工作的顺利进行和得到设计人员需要得到的仿真结果。 （6）执行仿真操作 完成上面5个步骤的具体操作后，设计人员就可以执行相应的命令来执行仿真过程，等待一段时间即可看到相应的仿真波形。如果仿