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2.2 ADIsimPE仿真工具特性及其应用

ADIsimPE是ADI开发的针对模拟和混合信号电路设计和开发优化的电路仿真套件。本节介绍基于ADI公司ADIsimPE仿真工具的模拟电路仿真流程。

2.2.1 下载和安装ADIsimPE仿真工具

(1)在IE浏览器中输入网址http://www.analog.com,进入ADI公司官网。

(2)在主界面中,找到并单击设计工具和计算器所对应的图标,如图2.24所示。

图2.24 设计工具和计算器

(3)出现新的页面。在该页面内的放大器与线性工具标题栏下,找到并展开 ADIsimPE线性和混合信号电路仿真器——个人版。然后,单击下面的图标,如图2.25所示。

图2.25 放大器与线性工具

(4)出现新的页面。在该页面中,找到并单击“下载 ADIsimPE”按钮,如图 2.26 所示。

图2.26 下载ADIsimPE

(5)出现新的 Log In 页面,如图 2.27 所示。在该界面中,给出正确的 Email 地址和Password。

图2.27 Log In界面

(6)单击“Log In”按钮。

(7)出现新的页面,在该页面中给出了PMP SOFTWARE MODULE DOWNLOAD提示信息,如图2.28所示。在该界面中,单击“Download”按钮。

图2.28 PMP SOFTWARE MODULE DOWNLOAD提示信息

(8)出现是否要运行或保存来自 download.analog.com 的 adisimpe.exe(156 MB)的提示信息,如图 2.29 所示。单击“保存”按钮,保存该软件工具下载文件(读者可以自己指定保存文件的路径)。

图2.29 运行或保存该软件工具下载文件

(9)找到并单击adisimpe安装文件,如图2.30所示。完成安装ADIsimPE工具。

图2.30 安装文件

2.2.2 ADIsimPE仿真工具基本设计流程

本节通过一个简单的模拟电路设计实例,说明 ADIsimPE 仿真工具的基本设计流程。具体内容包括构建仿真电路、修改元件参数、添加探测点、设置仿真参数以及分析瞬态仿真结果。

1.构建仿真电路

本节将构建一个二极管仿真电路,主要步骤包括:

(1)在Windows 7操作系统中,选择开始->ADIsimPE 8.00,打开ADIsimPE工具。

(2)出现ADIsimPE消息对话框界面。在该界面中,单击“OK”按钮。

(3)在ADIsimPE主界面主菜单下,选择File->New->SIMetrix Schematic。

(4)出现空白原理图设计界面。

(5)在ADIsimPE主界面主菜单下,选择File->New->SIMetrix Schematic。

SIMPLIS 是电路仿真工具,用于对开关供电系统进行快速建模。SIMetrix 是一个混合信号电路仿真工具,它是在 SPICE 程序基础上开发出来的。

(6)在工具栏中,找到并单击 按钮,在原理图设计界面中,放置一个二极管元件符号。

(7)在工具栏中,找到并单击 按钮,在原理图设计界面中,放置一个电阻元件符号。

(8)在原理图设计界面中,选中电阻元件,并单击工具栏中的 按钮,将电阻旋转90°。

(9)在工具栏中,找到并单击 按钮,在原理图设计界面中,放置一个信号源符号。

(10)在工具栏中,找到并单击 按钮,在原理图设计界面中,放置一个模拟地符号。放置完所有元件后的原理图设计界面,如图2.31所示。

(11)将鼠标光标放置在元件一端,然后指向需要连接元件的另一端,将电路中所有的元件连接在一起,如图2.32所示。

图2.31 仿真电路原理图

图2.32 连接电路中所有元件

当鼠标光标放置在元件一端时,光标变成一支笔的形状,此时表示可以连接元件。

2.修改元件参数

本节将修改元件参数,主要步骤包括:

(1)双击电阻R 1 原理图符号,出现Choose Component Value对话框界面,如图2.33所示。在该界面中,在Result右侧的文本框中输入4.7k,即电阻R 1 的值为4.7 kΩ。

图2.33 Choose Component Value对话框界面

(2)双击信号源V1原理图符号,出现Choose Source对话框界面,如图2.34所示。在该界面中,设置参数如下,

① 选中Sine前面的复选框。

② Frequency:1k.

③ Peak:3.

图2.34 Choosing Sourse对话框界面

3.添加探测点

为了便于对SPICE仿真结果进行分析,本节将在电路上添加探测点,主要步骤包括:

(1)断开电阻R 1 和二极管D 1 之间的连线,如图2.35所示。

(2)在主界面主菜单下,选择Place->Probe->Inline Current Probe,将内联电流探针放在原理图界面中,如图2.36所示。

图2.35 断开R 1 和D 1 间连线

图2.36 放入内联电流探针

(3)将内联电流探针连接到电路中,如图2.37所示。

(4)在主界面主菜单下,选择 Place->Probe->Voltage Probe,将电压探针放在原理图界面中,如图2.38所示。

图2.37 连接内联电路控针到电路中

图2.38 在原理图界面中放入电压探针

4.设置仿真参数

本节将设置仿真参数,主要步骤包括:

(1)在ADIsimPE主界面主菜单内,选择Simulator->Choose Analysis。

(2)出现Choose Analysis对话框界面,如图2.39所示。设置参数如下:

① 选中Transient前面的复选框,表示执行SPICE瞬态(Transient)分析。

② Stop time:10 m。(表示执行SPICE仿真的时间为10 ms)。

(3)单击图2.39中的Run按钮,SPICE执行瞬态分析过程。

(4)执行完SPICE瞬态分析后的结果,如图2.40所示。

图2.39 Choose Analysis对话框界面

图2.40 SPICE瞬态分析结果

5.分析瞬态仿真结果

本节将对瞬态分析后的结果进行进一步的分析,以得到二极管的 V—I 特性曲线,主要步骤包括:

(1)在图 2.40 的界面内,单击右键,出现浮动菜单。在浮动菜单内,选择 Copy to Clipboard->Graph Data。

(2)出现Select Curve对话框界面,如图2.41所示。在该界面中,单击“Select All”按钮,输出所有的数据。

图2.41 Selet Curve对话框界面

(3)单击“Ok”按钮,退出该对话框界面。

(4)打开 Office 套件中的 Excel 工具。在打开的空白界面中,按 Ctrl+V 按键,将数据复制粘贴到Excel表格中。

(5)使用Excel 工具中提供的散点图绘制功能,得到二极管的V—I 特性曲线,如图2.42所示。

图2.42 二极管的V—I特性曲线 WWxc/X52F2RBpr1XMb8kGWIYZ2A6ezVODS644KgADt4BRZSsCtIdhvrUiJZYGvWb

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