Altium Designer混合信號(hào)仿真

1、Copyright 2006 Altium LimitedA L T I U M L I M I T E D混合信號(hào)仿真混合信號(hào)仿真Mixed-Signal Circuit SimulatorMixed-Signal Circuit SimulatorBy Tonny.Ma Copyright 2006 Altium Limited2一、一、SPICESPICE信號(hào)仿真歷史信號(hào)仿真歷史二、二、Altium Designer 6Altium Designer 6的信號(hào)仿真工具的信號(hào)仿真工具三、混合信號(hào)仿真實(shí)例三、混合信號(hào)仿真實(shí)例四、討論和問答四、討論和問答主要內(nèi)容Copyright 2006 A

2、ltium Limited3一、一、SPICESPICE信號(hào)仿真歷史信號(hào)仿真歷史 1. SPICE 1. SPICE仿真的歷史仿真的歷史 2. SPICE2. SPICE仿真在電路分析中的作用仿真在電路分析中的作用 3. SPICE 3. SPICE仿真電路網(wǎng)絡(luò)表的例子仿真電路網(wǎng)絡(luò)表的例子二、二、Altium Designer 6Altium Designer 6的信號(hào)仿真工具的信號(hào)仿真工具三、混合信號(hào)仿真實(shí)例三、混合信號(hào)仿真實(shí)例四、討論和問答四、討論和問答主要內(nèi)容Copyright 2006 Altium Limited4SPICESPICE的歷史的歷史 集成電路重點(diǎn)仿真程序Simulati

3、on Program with Integrated Circuit Emphasis，SPICE； 第一個(gè)版本誕生于 1971 ，1973正式發(fā)表在“the Sixteenth Midwest Symposium on Circuit Theory”； 由加州大學(xué)伯克利分校開發(fā)完成程序代碼完全開放； 1975年向公眾公布了第一個(gè)版本SPICE 2； 1988年SPICE成為美國國家標(biāo)準(zhǔn) 1993年推出SPICE的最終版本，SPICE 3F5Copyright 2006 Altium Limited5SPICESPICE的歷史的歷史3個(gè)問題： 問題： 1. 誰是SPICE 仿真的倡導(dǎo)者？IC制

4、造商 2. 誰是SPICE 仿真的最大受益者？IC制造商 3. 是否所有的IC都有SPICE 模型？都有Copyright 2006 Altium Limited6一、一、SPICESPICE信號(hào)仿真歷史信號(hào)仿真歷史 1. SPICE 1. SPICE仿真的歷史仿真的歷史 2. SPICE2. SPICE仿真在電路分析中的作用仿真在電路分析中的作用 3. SPICE 3. SPICE仿真電路網(wǎng)絡(luò)表的例子仿真電路網(wǎng)絡(luò)表的例子二、二、Altium Designer 6Altium Designer 6的信號(hào)仿真工具的信號(hào)仿真工具三、混合信號(hào)仿真實(shí)例三、混合信號(hào)仿真實(shí)例四、討論和問答四、討論和問答主

5、要內(nèi)容Copyright 2006 Altium Limited7SPICESPICE仿真在電路分析中的作用仿真在電路分析中的作用 SPICE仿真可以足夠真實(shí)地反映電路特性，能極其方便、快捷、經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)電路結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，這對(duì)縮短電子產(chǎn)品的開發(fā)周期，降低電子產(chǎn)品的開發(fā)費(fèi)用，提高電子產(chǎn)品的綜合性能，參與產(chǎn)品的市場競爭，都有著十分重要的意義。Copyright 2006 Altium Limited8一、一、SPICESPICE信號(hào)仿真歷史信號(hào)仿真歷史 1. SPICE 1. SPICE仿真的歷史仿真的歷史 2. SPICE2. SPICE仿真在電路分析中的作用仿真在電路分析中的作用 3. SPI

6、CE 3. SPICE仿真電路網(wǎng)絡(luò)表的例子仿真電路網(wǎng)絡(luò)表的例子二、二、Altium Designer 6Altium Designer 6的信號(hào)仿真工具的信號(hào)仿真工具三、混合信號(hào)仿真實(shí)例三、混合信號(hào)仿真實(shí)例四、討論和問答四、討論和問答主要內(nèi)容Copyright 2006 Altium Limited9SPICE SPICE 仿真原理圖仿真原理圖Copyright 2006 Altium Limited10SPICE SPICE 仿真網(wǎng)絡(luò)表仿真網(wǎng)絡(luò)表Copyright 2006 Altium Limited11一、一、SPICESPICE信號(hào)仿真歷史信號(hào)仿真歷史二、二、Altium Design

7、er 6Altium Designer 6的信號(hào)仿真工具的信號(hào)仿真工具三、混合信號(hào)仿真實(shí)例三、混合信號(hào)仿真實(shí)例四、討論和問答四、討論和問答主要內(nèi)容Copyright 2006 Altium Limited12一、一、SPICESPICE信號(hào)仿真歷史信號(hào)仿真歷史二、二、Altium Designer 6Altium Designer 6的信號(hào)仿真工具的信號(hào)仿真工具 1. 1. 混合信號(hào)仿真混合信號(hào)仿真 2. 2. 仿真分析資源仿真分析資源 3. 3. 仿真分析類型仿真分析類型 4. 4. 數(shù)字仿真模型數(shù)字仿真模型三、混合信號(hào)仿真實(shí)例三、混合信號(hào)仿真實(shí)例四、討論和問答四、討論和問答主要內(nèi)容Copy

8、right 2006 Altium Limited13Altium Designer 6 Altium Designer 6 混合信號(hào)仿真混合信號(hào)仿真Altium Designer 6中的電路仿真是真正的混合模式仿真器，可以用于對(duì)模擬和數(shù)字器件的電路分析。仿真器采用由喬治亞技術(shù)研究所（GTRI）開發(fā)的增強(qiáng)版事件驅(qū)動(dòng)型XSPICE算法，該算法是基于伯克里SPICE3代碼，并且于SPICE3f5完全兼容。Altium Designer 6全面兼容PSPICE模型。它支持以下幾種仿真模型：SPICE3f5 模擬器件模型包括不同的常用器件，如電阻、電容、電感、電壓/電流源、傳輸線和開關(guān)。五類主要的通用

9、半導(dǎo)體器件模型，如diodes、BJTs、JFETs、MESFETs和MOSFETsPspice 模擬器件模型 為了支持這種期間模型，與SPICE3f5相關(guān)的通用格式都做了很多修改，而且增加了用于連接模型文件的附加參數(shù)。Copyright 2006 Altium Limited14Altium Designer 6 Altium Designer 6 混合信號(hào)仿真混合信號(hào)仿真XSpice模擬器件模型 這是模擬器件的代碼模型。它避免采用開發(fā)冗長的而且影響仿真效率的子電路方式，來定義復(fù)雜的非理想的器件的模型。支持的模型包括了特殊功能函數(shù)，諸如增益、磁滯效應(yīng)、限電壓及限電流、s域傳輸函數(shù)定義等。它的

10、SPICE 前綴是A。子電路模型 用于復(fù)雜器件的建模，如運(yùn)放、時(shí)鐘、晶體等，用層次電路的子電路語法來描述。子電路都存放在*.ckt文件中，它的SPICE 前綴是X。數(shù)字器件模型 采用數(shù)字SimCode語言編寫的。這是一種專用的描述語言，它允許數(shù)字器件在事件驅(qū)動(dòng)的XSpice的擴(kuò)展板中仿真。它是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的XSpice 模型。SimCode模型源代碼被保存在ASCII文件中（*.TXT），編譯后生成*.scb模型文件。可以將多個(gè)數(shù)字器件模型寫在同一個(gè)文件中。它的SPICE 前綴是A。Copyright 2006 Altium Limited15一、一、SPICESPICE信號(hào)仿真歷史信號(hào)仿真歷史二

11、、二、Altium Designer 6Altium Designer 6的信號(hào)仿真工具的信號(hào)仿真工具 1. 1. 混合信號(hào)仿真混合信號(hào)仿真 2. 2. 仿真分析資源仿真分析資源 3. 3. 仿真分析類型仿真分析類型 4. 4. 數(shù)字仿真模型數(shù)字仿真模型三、混合信號(hào)仿真實(shí)例三、混合信號(hào)仿真實(shí)例四、討論和問答四、討論和問答主要內(nèi)容Copyright 2006 Altium Limited16Altium Designer 6 Altium Designer 6 仿真分析資源仿真分析資源 Altium Designer 6 提供了豐富的仿真分析資源。這些資源可以在Altium Designer6L

12、ibrarySimulation 目錄中找到。包括：Simulation Source.IntLibSimulation Transmission Line.IntLibSimulation Math Function.IntLib Simulation Special Function.IntLibSimulation PSpice Function.IntLib 如何使用這些資源，請(qǐng)參考“TR0113 Simulation Model and Analyses Reference.pdf”。 Altium Designer 6 還提供了大量的制造廠家獨(dú)立的集成庫，在這些集成庫中提供了大量的

13、仿真模型。Copyright 2006 Altium Limited17Simulation SourceSimulation SourceCopyright 2006 Altium Limited18Simulation SourceSimulation SourceCopyright 2006 Altium Limited19Simulation SourceSimulation SourceCopyright 2006 Altium Limited20Simulation Transmission LineSimulation Transmission LineCopyright 200

14、6 Altium Limited21Simulation Math FunctionsSimulation Math FunctionsCopyright 2006 Altium Limited22Simulation Math FunctionsSimulation Math FunctionsCopyright 2006 Altium Limited23Simulation Math FunctionsSimulation Math FunctionsCopyright 2006 Altium Limited24Simulation Math FunctionsSimulation Mat

15、h FunctionsCopyright 2006 Altium Limited25Simulation Special FunctionsSimulation Special FunctionsCopyright 2006 Altium Limited26Simulation Special FunctionsSimulation Special FunctionsCopyright 2006 Altium Limited27Simulation Special FunctionsSimulation Special FunctionsCopyright 2006 Altium Limite

16、d28Simulation Special FunctionsSimulation Special FunctionsCopyright 2006 Altium Limited29一、一、SPICESPICE信號(hào)仿真歷史信號(hào)仿真歷史二、二、Altium Designer 6Altium Designer 6的信號(hào)仿真工具的信號(hào)仿真工具 1. 1. 混合信號(hào)仿真混合信號(hào)仿真 2. 2. 仿真分析資源仿真分析資源 3. 3. 仿真分析類型仿真分析類型 4. 4. 數(shù)字仿真模型數(shù)字仿真模型三、混合信號(hào)仿真實(shí)例三、混合信號(hào)仿真實(shí)例四、討論和問答四、討論和問答主要內(nèi)容Copyright 2006 Alt

17、ium Limited30Altium Designer 6 Altium Designer 6 仿真分析類型仿真分析類型 1、直流工作點(diǎn)分析 2、瞬態(tài)分析 3、傅立葉分析 4、直流掃描分析 5、交流小信號(hào)分析 6、阻抗特性分析 7、噪聲分析 8、Pole-Zero（臨界點(diǎn)）分析 9、傳遞函數(shù)分析 10、蒙特卡羅分析 11、溫度掃描 Copyright 2006 Altium Limited31直流工作點(diǎn)分析直流工作點(diǎn)分析直流工作點(diǎn)分析：直流工作點(diǎn)分析：直流工作點(diǎn)分析用在測定帶有短路電感和開路電容電路的直流工作點(diǎn)。在測定瞬態(tài)初始化條件時(shí)，除了已經(jīng)在Transient/Fourier Analy

18、sis Setup中使能了Use Initial Conditions參數(shù)的情況外，直流工作點(diǎn)分析將優(yōu)先于瞬態(tài)分析。同時(shí)，直流工作點(diǎn)分析優(yōu)先于交流小信號(hào)、噪聲和Pole-Zero分析，為了保證測定的線性化，電路中所有非線性的小信號(hào)模型。 在直流工作點(diǎn)分析中將不考慮任何交流源的干擾因素。 Copyright 2006 Altium Limited32瞬態(tài)分析瞬態(tài)分析 瞬態(tài)分析：瞬態(tài)分析：瞬態(tài)分析在時(shí)域中描述瞬態(tài)輸出變量的值。在未使能Use Initial Conditions參數(shù)時(shí)，對(duì)于固定偏置點(diǎn)，電路節(jié)點(diǎn)的初始值對(duì)計(jì)算偏置點(diǎn)和非線性元件的小信號(hào)參數(shù)時(shí)節(jié)點(diǎn)初始值也應(yīng)考慮在內(nèi)，因此有初始值的電容和

19、電感也被看作是電路的一部分而保留下來。Transient Start Time:Transient Start Time:分析時(shí)設(shè)定的時(shí)間的起始值（單位：秒）Transient Stop Time:Transient Stop Time: 分析時(shí)設(shè)定的時(shí)間的結(jié)束值（單位：秒）Transient Step Time:Transient Step Time:分析時(shí)時(shí)間增量（步長）值Transient Max Step Time:Transient Max Step Time:時(shí)間增量值的最大變化量；缺省狀態(tài)下，其值可以是Transient Step Time或（Transient Stop Tim

20、e Transient Start Time）/50。Use Initial Conditions：當(dāng)使能后，瞬態(tài)分析將自原理圖定義的初始化條件開始，旁路直流工作點(diǎn)分析。該項(xiàng)通常用在由靜態(tài)工作點(diǎn)開始一個(gè)瞬態(tài)分析中。Copyright 2006 Altium Limited33瞬態(tài)分析瞬態(tài)分析Use Transient Default:Use Transient Default:調(diào)用缺省設(shè)定Default Cycles Displayed:Default Cycles Displayed:缺省顯示的正玄波的周期數(shù)量。該值將由Transient Step Time決定。Default Points

21、 Per Cycle:Default Points Per Cycle:每個(gè)正玄波周期內(nèi)顯示數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量。如果用戶未確定具體輸入的參數(shù)值，建議使用缺省設(shè)置；當(dāng)使用原理圖定義的初始化條件時(shí)，需要確定在電路設(shè)計(jì)內(nèi)的每一個(gè)適當(dāng)?shù)脑骷弦呀?jīng)定義了初始化條件，或在電路中放置.IC元件。Copyright 2006 Altium Limited34傅立葉分析傅立葉分析 傅立葉分析：傅立葉分析：一個(gè)設(shè)計(jì)的傅立葉分析是基于瞬態(tài)分析中最后一個(gè)周期的數(shù)據(jù)完成的。 Enable Fourier:在仿真中執(zhí)行傅立葉分析（缺省為Disable）Fourier Fundamental Frequency:由正玄曲線波疊

22、加近似而來的信號(hào)頻率值Fourier Number of Harmonics:在分析中應(yīng)注意的諧波數(shù)；每一個(gè)諧波均為基頻的整數(shù)倍。在執(zhí)行傅立葉分析后，系統(tǒng)將自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè).sim數(shù)據(jù)文件，文件中包含了關(guān)于每一個(gè)諧波的幅度和相位詳細(xì)的信息。Copyright 2006 Altium Limited35直流掃描分析直流掃描分析 直流掃描分析：直流掃描分析：直流掃描分析就是直流轉(zhuǎn)移特性，當(dāng)輸入在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，輸出一個(gè)曲線軌跡。通過執(zhí)行一系列直流工作點(diǎn)分析，修改選定的源信號(hào)的電壓，從而得到一個(gè)直流傳輸曲線；用戶也可以同時(shí)指定兩個(gè)工作源。 Primary Source:電路中獨(dú)立電源的名稱Primar

23、y Start:主電源的起始電壓值Primary Stop:主電源的停止電壓值Primary Step:在掃描范圍內(nèi)指定的增量值Copyright 2006 Altium Limited36直流掃描分析直流掃描分析Enable Secondary:在主電源基礎(chǔ)上，執(zhí)行對(duì)每個(gè)從電源值的掃描分析Secondary Name:在電路中獨(dú)立的第二個(gè)電源的名稱Secondary Start:從電源的起始電壓值Secondary Stop:從電源的停止電壓值Secondary Step: 在掃描范圍內(nèi)指定的增量值在直流掃描分析中必須設(shè)定一個(gè)主源，而第二個(gè)源為可選；通常第一個(gè)掃描變量（主獨(dú)立源）所覆蓋的區(qū)間

24、是內(nèi)循環(huán)，第二個(gè)（次獨(dú)立源）掃描區(qū)間是外循環(huán)。Copyright 2006 Altium Limited37交流小信號(hào)分析交流小信號(hào)分析 交流小信號(hào)分析：交流小信號(hào)分析：交流分析是在一定的頻率范圍內(nèi)計(jì)算電路和響應(yīng)。如果電路中包含非線性器件或元件，在計(jì)算頻率響應(yīng)之前就應(yīng)該得到此元器件的交流小信號(hào)參數(shù)。在進(jìn)行交流分析之前，必須保證電路中至少有一個(gè)交流電源，也即在激勵(lì)源中的AC 屬性域中設(shè)置一個(gè)大于零的值。Start Frequency:用于正玄波發(fā)生器的初始化頻率（單位：Hz）Stop Frequency: 用于正玄波發(fā)生器的截至頻率（單位：Hz）Sweep Type:決定如何產(chǎn)生測試點(diǎn)的數(shù)量；L

25、inear-全部測試點(diǎn)均勻的分布在線性化的測試范圍內(nèi)，是從起始頻率開始到終止頻率的線性掃描，Linear類型適用于帶寬較窄情況；Decade-測試點(diǎn)以10的對(duì)數(shù)形式排列， Decade用于帶寬特別寬的情況；Octave-測試點(diǎn)以2的對(duì)數(shù)形式排列，頻率以倍頻程進(jìn)行對(duì)數(shù)掃描，Octave用于帶寬較寬的情形；Copyright 2006 Altium Limited38交流小信號(hào)分析交流小信號(hào)分析Test Points:在掃描范圍內(nèi)，依據(jù)選擇的掃描類型，定義增量值；Total Test Point:顯示全部測試點(diǎn)的數(shù)量；在執(zhí)行交流小信號(hào)分析前，電路原理圖中必須包含至少一個(gè)信號(hào)源器件并且在AC Mag

26、nitude參數(shù)中應(yīng)輸入一個(gè)值。用這個(gè)信號(hào)源去替代在仿真期間的正玄波發(fā)生器。用于掃描的正玄波的幅度和相位需要在SIM模型中指定。輸入的幅度值（電壓Volt）和相位值（度Degrees），不要求輸入單位值。設(shè)定交流量級(jí)為1，將使輸出變量顯示相關(guān)度為0dB。Copyright 2006 Altium Limited39阻抗特性分析阻抗特性分析 阻抗特性分析：阻抗特性分析：阻抗特性分析將顯示電路中任意兩個(gè)終端源間的阻抗特征，該分析沒有獨(dú)立的設(shè)置頁面，通常只作為交流小信號(hào)分析中的一個(gè)部分。阻抗測量將通過輸入電源電壓值除以輸出電流值得到。要獲得一個(gè)電路輸出阻抗的阻抗特征圖，須通過下列步驟實(shí)現(xiàn)：從輸入端刪

27、除源輸入電源與地短接刪除任意連入電路的負(fù)載連接輸出兩端的源，即正電源連接到輸出端，負(fù)端接地Copyright 2006 Altium Limited40噪聲分析噪聲分析 噪聲分析：噪聲分析：噪聲分析利用噪聲譜密度，測量由電阻和半導(dǎo)體器件的噪聲影響，通常由V2/Hz表征測量噪聲值。電阻和半導(dǎo)體器件等都能產(chǎn)生噪聲，噪聲電平取決于頻率。電阻和半導(dǎo)體器件產(chǎn)生不同類型的噪聲（注意：在噪聲分析中，電容、電感和受控源視為無噪聲元器件）。對(duì)交流分析的每一個(gè)頻率，電路中每一個(gè)噪聲源（電阻或晶體管）的噪聲電平都被計(jì)算出來。它們以輸出節(jié)點(diǎn)的貢獻(xiàn)通過將各均方根值相加得到。Output Noise:需要分析噪聲的輸出節(jié)

28、點(diǎn)Input Noise:疊加在輸入端的噪聲總量，將直接關(guān)系到輸出端上的噪聲值Component Noise:電路中每個(gè)器件（包括電阻和半導(dǎo)體器件）對(duì)輸出端所造成的噪聲乘以增益后的總和。 Copyright 2006 Altium Limited41噪聲分析噪聲分析Noise Sources：選擇一個(gè)用于計(jì)算噪聲的參考電源（獨(dú)立電壓源或獨(dú)立電流源）；Start Frequency：指定起始頻率；Stop Frequency：指定終止頻率；Test Points：指定掃描的點(diǎn)數(shù)；Points/Summary：指定計(jì)算噪聲范圍。在此區(qū)域中，輸入0則只計(jì)算輸入和輸出噪聲；如輸入1則同時(shí)計(jì)算各個(gè)器件噪

29、聲。后者適用于用戶想單獨(dú)查看某個(gè)器件的噪聲并進(jìn)行相應(yīng)的處理（比如某個(gè)器件的噪聲較大，則考慮使用低噪聲的器件換之）。OutPut Node：指定輸出噪聲節(jié)點(diǎn)；Reference Node：指定輸出噪聲參考節(jié)點(diǎn)，此節(jié)點(diǎn)一般為地（也即為0節(jié)點(diǎn)），如果設(shè)置的是其他節(jié)點(diǎn)，通過V(Output Node)-V(Reference Node)得到總的輸出噪聲；Copyright 2006 Altium Limited42噪聲分析噪聲分析Sweep Type框中指定掃描類型，這些設(shè)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

30、的總點(diǎn)數(shù)，一個(gè)頻率值由當(dāng)前一個(gè)頻率值加上一個(gè)常量得到。Linear適用于帶寬較窄情況。Octave為倍頻掃描，頻率以倍頻程進(jìn)行對(duì)數(shù)掃描。Test Points是倍頻程內(nèi)的掃描點(diǎn)數(shù)。下一個(gè)頻率值由當(dāng)前值乘以一個(gè)大于1的常數(shù)產(chǎn)生。Octave用于帶寬較寬的情形。Decade為十倍頻掃描，它進(jìn)行對(duì)數(shù)掃描。Test Points是十倍頻程內(nèi)的掃描點(diǎn)數(shù)。Decade用于帶寬特別寬的情況。通常起始頻率應(yīng)大于零；獨(dú)立的電壓源中需要指定Noise Source參數(shù)；Copyright 2006 Altium Limited43Pole-ZeroPole-Zero分析分析 Pole-Zero Pole-Zero

31、分析：分析：在單輸入/輸出的線性系統(tǒng)中，利用電路的小信號(hào)交流傳輸函數(shù)對(duì)極點(diǎn)或零點(diǎn)的計(jì)算用Pole-Zero進(jìn)行穩(wěn)定性分析；將電路的直流工作點(diǎn)線性化和對(duì)所有非線性器件匹配小信號(hào)模型。傳輸函數(shù)可以是電壓增益（輸出與輸入電壓之比）或阻抗（輸出電壓與輸入電流之比）中的任意一個(gè)。 Input Node:正的輸入節(jié)點(diǎn)Input Reference Node:輸入端的參考節(jié)點(diǎn)（缺?。?（GND）Output Node:正的輸出節(jié)點(diǎn)Output Reference Node:輸出端的參考節(jié)點(diǎn)（缺?。?（GND）Transer Function Type: 設(shè)定交流小信號(hào)傳輸函數(shù)的類型；V(output)/V(

32、input)-電壓增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)，V(output)/I(input)-電阻傳輸函數(shù)Copyright 2006 Altium Limited44Pole-ZeroPole-Zero分析分析Analysis Type: 更精確的提煉分析極點(diǎn)Pole-Zero分析可用于對(duì)電阻、電容、電感、線性控制源、獨(dú)立源、二極管、BJT管、MOSFET管和JFET管，不支持傳輸線。對(duì)復(fù)雜的大規(guī)模電路設(shè)計(jì)進(jìn)行Pole-Zero分析，需要耗費(fèi)大量時(shí)間并且可能不能找到全部的Pole和Zero點(diǎn)，因此將其拆分成小的電路在進(jìn)行Pole-Zero分析將更有效。Copyright 2006 Altium Limited45傳

33、遞函數(shù)分析傳遞函數(shù)分析 傳遞函數(shù)分析（也稱為直流小信號(hào)分析）：傳遞函數(shù)分析（也稱為直流小信號(hào)分析）：傳遞函數(shù)分析將計(jì)算每個(gè)電壓節(jié)點(diǎn)上的直流輸入電阻、直流輸出電阻和直流增益值。 Source Name：指定輸入?yún)⒖嫉男⌒盘?hào)輸入源Reference Node：作為參考指定計(jì)算每個(gè)特定電壓節(jié)點(diǎn)的電路節(jié)點(diǎn)（缺省：設(shè)置為0）利用傳遞函數(shù)分析可以計(jì)算整個(gè)電路中直流輸入、輸出電阻和直流增益三個(gè)小信號(hào)的值。 Copyright 2006 Altium Limited46蒙特卡羅分析蒙特卡羅分析 蒙特卡羅分析：蒙特卡羅分析：蒙特卡羅分析是一種統(tǒng)計(jì)模擬方法，它是在給定電路元器件參數(shù)容差為統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律的情況下，用一

34、組組偽隨機(jī)數(shù)求得元器件參數(shù)的隨機(jī)抽樣序列，對(duì)這些隨機(jī)抽樣的電路進(jìn)行直流掃描、直流工作點(diǎn)、傳遞函數(shù)、噪聲、交流小信號(hào)和瞬態(tài)分析，并通過多次分析結(jié)果估算出電路性能的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律，蒙特卡羅分析可以進(jìn)行最壞情況分析。Seed:該值是仿真中隨機(jī)產(chǎn)生的。如果用隨機(jī)數(shù)的不同序列執(zhí)行一個(gè)仿真，需要改變?cè)撝担ㄈ笔。?1）Distribution：容差分布參數(shù)；Uniform(缺省)表示單調(diào)分布。在超過指定的容差范圍后仍然保持單調(diào)變化；Gaussian表示高斯曲線分布（即Bell-Shaped鈴形），名義中位數(shù)與指定容差有-/+3的背離；Worst Case表示最壞情況與單調(diào)分布類似，不僅僅是容差范圍內(nèi)最差的點(diǎn)。

35、Number of Runs:在指定容差范圍內(nèi)執(zhí)行仿真中運(yùn)用不同器件值（缺?。?）Copyright 2006 Altium Limited47蒙特卡羅分析蒙特卡羅分析Default Resistor Tolerance:電阻器件缺省容差（缺省：）Default Capacitor Tolerance:電容器件缺省容差（缺?。海〥efault Inductor Tolerance:電感器件缺省容差（缺?。海〥efault Transistor Tolerance: 三極管器件缺省容差（缺省：）Default DC Source Tolerance: 直流源缺省容差（缺?。海〥efault Di

36、gital Tp Tolerance: 數(shù)字器件傳播延時(shí)缺省容差（缺?。海?，該容差將用于設(shè)定隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生數(shù)值的區(qū)間。對(duì)于一個(gè)名義值為ValNom的器件，其該容差區(qū)間為：ValNom (Tolerance * ValNom)RANGE ValNom+ (Toleance*ValNom)Copyright 2006 Altium Limited48蒙特卡羅分析蒙特卡羅分析Specific Tolerances:用戶特定的容差（缺?。?），定義一個(gè)新的特定容差，先執(zhí)行Add命令，在出現(xiàn)的新增行的Designator域中選擇特定容差的器件，在Parameter中設(shè)置參數(shù)值，在Tolerance中設(shè)

37、定容差范圍，Track No.即跟蹤數(shù)（tracking number ）用戶可以為多個(gè)器件設(shè)定特定容差。此區(qū)域用來標(biāo)明在設(shè)定多個(gè)器件特定容差的情況下，它們之間的變化情況。如果兩個(gè)器件的特定容差的Tracking No.一樣，且分布一樣，則在仿真時(shí)將產(chǎn)生同樣的隨機(jī)數(shù)并用于計(jì)算電路特性，在Distribution中選擇uniform，gaussian，worst case其中一項(xiàng)。每個(gè)器件都包含兩種容差類型，分別為器件容差和批量容差。在電阻、電容、電感、晶體管等同時(shí)變化情況。但可想而知，由于變化的參數(shù)太多，反而不知道哪個(gè)參數(shù)對(duì)電路的影響最大。因此，建議讀者不要“貪多”，一個(gè)一個(gè)地分析，例如讀者想

38、知道晶體管參數(shù)BF對(duì)電路頻率響應(yīng)的影響，那么就應(yīng)該去掉其它參數(shù)對(duì)電路的影響，而只保留BF容差。Copyright 2006 Altium Limited49參數(shù)掃描參數(shù)掃描 參數(shù)掃描：參數(shù)掃描：參數(shù)掃描它可以與直流、交流或瞬態(tài)分析等分析類型配合使用，對(duì)電路所執(zhí)行的分析進(jìn)行參數(shù)掃描，對(duì)于研究電路參數(shù)變化對(duì)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分析類似，它是按掃描變量對(duì)電路的所有分析參數(shù)掃描的，分析結(jié)果產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)列表或一組曲線圖。同時(shí)用戶還可以設(shè)置第二個(gè)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。 Primary Sweep Variable:希望掃描

39、的電路參數(shù)或器件的值，利用下拉選項(xiàng)框設(shè)定Primary Start Value:掃描變量的初始值Primary Stop Value:掃描變量的截至值Primary Step Value:掃描變量的步長Primary Sweep Type:設(shè)定步長的絕對(duì)值或相對(duì)值Enable Secondary:在分析需要確定第二個(gè)掃描變量Copyright 2006 Altium Limited50參數(shù)掃描參數(shù)掃描Secondary Sweep Variable: 希望掃描的電路參數(shù)或器件的值，利用下拉選項(xiàng)框設(shè)定Secondary Start Value: 掃描變量的初始值Secondary Stop Va

40、lue: 掃描變量的截至值Secondary Step Value: 掃描變量的步長Secondary Sweep Type: 設(shè)定步長的絕對(duì)值或相對(duì)值參數(shù)掃描至少應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)分析類型中的一項(xiàng)一起執(zhí)行，我們可以觀察到不同的參數(shù)值所畫出來不一樣的曲線。曲線之間偏離的大小表明此參數(shù)對(duì)電路性能影響的程度。Copyright 2006 Altium Limited51溫度掃描溫度掃描溫度掃描：溫度掃描：溫度掃描是指在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行電路參數(shù)計(jì)算，用以確定電路的溫度漂移等性能指標(biāo)。 Start Temperature:起始溫度（單位：攝氏度C）Stop Temperature:截至溫度（單位：攝氏度C）

41、Step Temperature:在溫度變化區(qū)間內(nèi)，遞增變化的溫度大小在溫度掃描分析時(shí)，由于會(huì)產(chǎn)生大量的分析數(shù)據(jù)，因此需要將General Setup中的Collect Data for設(shè)定為Active Signals。Copyright 2006 Altium Limited52一、一、SPICESPICE信號(hào)仿真歷史信號(hào)仿真歷史二、二、Altium Designer 6Altium Designer 6的信號(hào)仿真工具的信號(hào)仿真工具 1. 1. 混合信號(hào)仿真混合信號(hào)仿真 2. 2. 仿真分析資源仿真分析資源 3. 3. 仿真分析類型仿真分析類型 4. 4. 數(shù)字仿真模型數(shù)字仿真模型三、混合

42、信號(hào)仿真實(shí)例三、混合信號(hào)仿真實(shí)例四、討論和問答四、討論和問答主要內(nèi)容Copyright 2006 Altium Limited53數(shù)字仿真模型數(shù)字仿真模型Copyright 2006 Altium Limited54數(shù)字仿真模型示例數(shù)字仿真模型示例Copyright 2006 Altium Limited55數(shù)字仿真模型示例數(shù)字仿真模型示例Copyright 2006 Altium Limited56數(shù)字仿真模型示例數(shù)字仿真模型示例Copyright 2006 Altium Limited57數(shù)字仿真模型示例數(shù)字仿真模型示例Copyright 2006 Altium Limited58一、一、

43、SPICESPICE信號(hào)仿真歷史信號(hào)仿真歷史二、二、Altium Designer 6Altium Designer 6的信號(hào)仿真工具的信號(hào)仿真工具三、混合信號(hào)仿真實(shí)例三、混合信號(hào)仿真實(shí)例四、討論和問答四、討論和問答主要內(nèi)容Copyright 2006 Altium Limited59Altium DesignerAltium Designer仿真的基本步驟仿真的基本步驟使用Altium Designer仿真的基本步驟如下：1、裝載與電路仿真相關(guān)的元件庫2、在電路上放置仿真元器件（該元件必須帶有仿真模型） 3、繪制仿真電路圖，方法與繪制原理圖一致4、在仿真電路圖中添加仿真電源和激勵(lì)源5、設(shè)置仿

44、真節(jié)點(diǎn)及電路的初始狀態(tài)6、對(duì)仿真電路原理圖進(jìn)行ERC檢查，以糾正錯(cuò)誤7、設(shè)置仿真分析的參數(shù)8、運(yùn)行電路仿真得到仿真結(jié)果9、修改仿真參數(shù)或更換元器件，重復(fù)58的步驟，直至獲得滿意結(jié)果。Copyright 2006 Altium Limited60仿真分析原理圖繪制仿真分析原理圖繪制Copyright 2006 Altium Limited61裝載仿真庫裝載仿真庫，點(diǎn)擊窗口右側(cè)的工具欄Libraries ,在彈出的窗口中選擇Libraries。Copyright 2006 Altium Limited62裝載仿真庫點(diǎn)擊Installed選項(xiàng)，選擇右下角的Install 按鍵，進(jìn)入如下所示界面；選擇

45、安裝目錄下Altium Designer 6LibrarySimulation文件夾包含的所有的集成庫，點(diǎn)擊打開打開。Copyright 2006 Altium Limited63裝載仿真庫仿真庫已經(jīng)添加，然后點(diǎn)擊Close，就可以直接在原理圖編輯環(huán)境下調(diào)入仿真器件了。Copyright 2006 Altium Limited64添加激勵(lì)源和仿真電源添加激勵(lì)源和仿真電源本例中所用到的仿真電源及激勵(lì)源都在Simulation Sources集成庫下，其它帶有仿真模型的元器件，可以從包含各個(gè)廠商的庫中得到。Copyright 2006 Altium Limited65元器件仿真模型元器件仿真模型簡

46、單介紹如何觀察及修改仿真模型，在電路圖編輯環(huán)境下，雙擊元器件U1，將會(huì)彈出如圖所示的器件屬性窗口，在窗口右側(cè)能夠看到其仿真模型，雙擊Type下的Simulation，就能夠調(diào)出關(guān)于該器件的詳細(xì)仿真模型描述。Copyright 2006 Altium Limited66元器件仿真模型元器件仿真模型Copyright 2006 Altium Limited67元器件仿真模型元器件仿真模型點(diǎn)擊窗口下方Model File選項(xiàng)，即可看到該器件的仿真模型文件，此外，用戶可以從外部導(dǎo)入仿真模型，在Model Locate選項(xiàng)下，選擇Full Path，點(diǎn)擊Choose，選擇所需的仿真模型文件即可，為.ckt文件。點(diǎn)擊窗口上方Port Map選項(xiàng)，圖中顯示了該器件的原理圖管腳和仿真模型中管腳之間的映射關(guān)系，用戶可以修改。Copyright 2006 Altium Limited68元器件仿真模型元器件仿真模型圖 10Copyright 2006 Altium Limited69元器件仿真模型元器件仿真模型設(shè)置完成后點(diǎn)擊OK，