[工学]第3章 电路仿真测试.ppt

(2) 在“元件”列表窗口内，找出并单击SUBV（电压差）函数。 (3) 单击“Place”按钮，将SUBV元件拖到原理图编辑区内，同时按下Tab键，进入元件属性设置窗口，设置仿真参数（对于SUBV函数来说，只需指定序号，如M1、M2等）。 (4) 用导线（或标号）分别将V1、V2端连接到需要做减法运算的节点上，并在输出端放置网络标号，如VCE等即可，如3-55所示。 图3-55 通过SUBV函数求任意两点的电位差 (5) 在仿真设置窗口内，指定仿真方式、仿真参数（这里可选择工作点仿真方式和瞬态仿真方式）、观察对象，并运行仿真操作，结果如图3-56所示。 图3-34 输出阻抗求解电路及结果 (a) 求输出阻抗电路；(b) 输出阻抗曲线 3.3.6 温度扫描分析(Temperature Sweep Analysis) 温度扫描分析就是模拟环境温度变化时电路性能指标的变化情况，因此温度扫描分析也是一种常用的仿真方式。 在瞬态分析、直流传输特性分析、交流小信号分析时，启用温度扫描分析即可获得电路中有关性能指标随温度变化的情况。 图3-42 基本共射极放大电路 温度扫描分析应用举例：分析环境温度对如图3-42所示的基本放大电路放大倍数的影响。 图3-43 温度扫描参数设置窗口 图3-44 输出电压Vout随温度变化的情况 直流扫描分析(DC Sweep)方法是在指定范围内，输入信号源电压变化时，进行一系列的工作点分析以获得直流传输特性曲线； 常用于获取运算放大器、TTL、CMOS等电路的直流传输特性曲线，以确定输入信号的最大范围和噪声容限。“直流扫描分析”也常用于获取场效应管的转移特性曲线。 但直流扫描分析不适用于获取阻容耦合放大器的输入/输出特性曲线。 3.3.7 直流扫描分析(DC Sweep Analysis) 图3-35 直流扫描分析参数设置 图3-36 运算放大器 图3-37 直流扫描分析设置窗 图3-38 直流传输特性曲线 图3-39 由74LS00组成的与非门电路 图3-40 74LS门电路的直流传输特性曲线 3.5 仿真综合应用举例 3.5.1 数字电路仿真实例 对如图3-47（a）所示的电路进行参数扫描分析，即可直观地了解到74LS系列TTL门电路输出高电平的负载能力，结果如图3-47（b）所示。 图3-47 74LS系列集成电路高电平负载能力 (a) 输出高电平测试电路；(b) 输出高电平随负载电阻的变化 图3-47 74LS系列集成电路高电平负载能力 (a) 输出高电平测试电路；(b) 输出高电平随负载电阻的变化 操作过程如下： (1) 在原理图编辑窗口内编辑原理图，在操作过程中必须注意，TTL数字电路隐藏的电源引脚标号为VCC，且仿真程序默认的TTL电源为+5 V，因此可以不用绘制电源供电电路，也就是说可以不用放置V3和电源符号VCC。? (2) 单击主工具栏内的“仿真设置”工具或执行“Simulate”菜单下的“Setup…”命令，在如图3-12所示的仿真方式设置窗口内，分别单击“Transient/ Fourier Analysis”、 “Parameter Sweep”标签，参数扫描分析参数（对RL进行扫描，起始值为100，终了值为5 kΩ，增量为500），然后运行仿真操作，即可得到如图3-47(b)所示的结果，可见负载越重，输出高电平电压越小。 图3-48 74LS系列TTL电路输出低电平负载 能力测试电路 图3-49 74LS系列TTL电路输出低电平负载能力 3.5.2 模拟、数字混合电路仿真分析实例 图3-50是单片机系统常用的复位、掉电信号生成电路，分析上电、掉电期间复位信号以及掉电信号波形是否满足要求。 图3-50 MCS-51单片机系统常用的掉电、复位电路 下面通过瞬态仿真分析检查各点波形时序是否满足设计要求，操作过程如下： (1) 编辑原理图，放置激励源。用分段线性激励VPWL模拟上电、掉电波形，V1激励源参数为：0 0.0 2 m 5.0 10 m 5.0 11 m 0.0 30 m 0.0 32 m 5.0，即上电时间为2 ms，电源由正常值5.0 V下降到0 V