LTspice电子线路模拟教程.pptx

《PSpice使用教程》课件•引言•PSpice基础操作•电路元件与模型库•仿真设置与运行分析目•高级功能应用•故障排查与问题解决录引言它能够对电路进行直流分析、交流分析、瞬态分析等，并输出相应的电压、电流等波形图。

PSpice 广泛应用于电子工程、通信工程、自动化控制等领域。

PSpice是一款电子电路仿真软件，全称为Personal Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis。

PSpice简介模拟电路设计和分析数字电路设计和验证混合信号电路仿真电源电路设计和优化PSpice应用领域本课件旨在帮助学习者掌握PSpice软件的使用方法，提高电子电路设计和分析能力。

课件结构本课件包括引言、基础知识、电路仿真实践、高级应用和结论等部分，其中引言部分介绍PSpice软件的基本概念、应用领域和课件目的；基础知识部分介绍电路仿真所需的基本理论和PSpice软件的基本操作；电路仿真实践部分通过实例演示PSpice软件的使用方法；高级应用部分介绍PSpice 软件在复杂电路设计中的应用；结论部分总结本课件的主要内容和学习成果。

课件目的课件目的和结构VSPSpice基础操作软件安装与启动系统要求安装步骤启动方法属性栏显示选中对象的属性和参数设置等。

显示当前打开的项目文件和电路图等。

工具栏提供常用工具的快捷按钮，如画笔、选择、移动、旋转等。

主界面组成包括菜单栏、工具栏、项目栏、菜单栏提供文件、编辑、视图、插入、模拟、工具和帮助等菜单选项。

界面布局及功能介绍菜单栏和工具栏使用菜单栏操作01工具栏操作02自定义工具栏03通过菜单栏或工具栏中的新建选项来创建一个新的PSpice 项目。

新建项目保存项目另存为功能最近打开项目通过菜单栏或工具栏中的保存选项来保存当前项目文件和电路图等。

用户可以选择将当前项目另存为其他格式或版本的文件。

PSpice 软件会自动记录最近打开过的项目文件，方便用户快速打开。

LTspice使用指南梁竹关云南大学信息学院电子工程系，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。

P SPICE-电子线路模拟LTspice IV 教程.06. 01 2011 郭督于德国.11.简介这个软件是由LINEAR公司提供的免费模拟软件,目前最新版本4,LTspice IV 操作简单,入门容易.许多设计公司都喜欢用它.凌力尔特公司 (Linear Technology Corporation) 推出LTspice IV，这是其免费SPICE电路仿真软件 LTspice/SwitcherCADIII所做的一次重大更新。

LTspice IV 具有专为提升现有多核处理器的利用率而设计的多线程求解器。

另外，该软件还置了新型SPARSE矩阵求解器，这种求解器采用汇编语言，旨在接近现用 FPU (浮点处理单元) 的理论浮点计算限值。

当采用四核处理器时，LTspice IV 可将大中型电路的仿真速度提高 3 倍。

对于 SPICE 仿真器而言，并行处理是一项长期存在的挑战。

LTspice IV 运用了专有的方法，这些方法实现了任务的高效并行处理，如果运行单线程任务将只需短短 5us 时间便可完成。

LTspice IV 还拥有集成电路图捕获和波形观测功能。

虽然它与开关模式电源设计配合使用 (它与 1000 多款开关模式稳压器和控制器一起交付)，但 LTspice IV 并不是一种 SMPS 专用型 SPICE 程序，而是一款通用型 SPICE，置新型 spice 元件，因此其速度之快足以满足 SMPS 交互式仿真的要求。

LTspice IV 不受元件或节点数目的人为限制。

LTspice IV 的工作性能优于目前其他市面上供应的SPICE 程序。

2. 安装没有比这更简单了:下载之后 (.linear.)点击,, *LTspiec.exe 即可.3. 第一个练习点击文件打开子目录…Examples“ 然后选下一个子目录…Educational“选择文件(= …astable.asc“).-出现该图在锤子旁边有一小人.单击它便开始运行模拟出显下图,上半部是输出图画区.这时候还是空的.你也可通过点击Windows 的窗口来改B变排列新的排列如下:3.2 如果你想知电路中的某点对地的电压波型.只要把鼠标移放在该点上,这时候鼠标变成一电测笔.点一下即可得出该点的电压波形图了.很简单吧.你再测Q1和Q2 的基极和集电极的电压就有下图.有三种方式:1:在线路里每个节点自动编号.它在NETLIST 里.你可点VIEW下的SPICE NETLIST.有下图.这就是以上电路的网表.每个元件一行,起点和终点和数值.2: 你可把光标放在你要测的点,当它变为电笔时你可从左下角读出节点.3:当你想看的图相太多时图窗各色的曲线太多这时,你可多开几个窗口.把光标放到黑底图表上,不是电路图.点鼠标.右键可出现一菜单.选Add Plot Pane.可开新的一窗口.当鼠标对曲线图或电路图点左键时该窗边变为深蓝色.如果你按F5光标变剪刀. 你可剪掉你不要的东西.要去掉剪刀可按键盘上的.ESC 键.或右键.3.4曲线颜色可变.先点曲线V[n005]名.用右键!!.Trace Color 里颜色即可.3.5. 改变模拟时间.这句表明从零开始到场25毫秒结束. 起始值一般为零.下图为Q2集电极电压从零到50毫秒.下图是从30 到.35毫秒.点叉为恢复.3.6. 细看电流,电压的曲线1:用放大镜.看.下边.2 b ) Switch from "Autorange" to …Manual Limits".设纵向为0 到1.5V2.1 把鼠标放在左边纵轴点右键出现一菜单见上图. 把Autoranging钩去掉用.选.Manual limits.你可对水平和垂直轴给你要的单位.垂直轴变了.0到.1.5V.3.8. 求曲线上的值.你可点曲线名.出现虚白交叉线.中点为所求的值.你还可再你可点曲线名选第二条虚白交叉线从俩虚白交叉线可看出数据的差异.3.8一般来说压是对地.如果你想知某元件两端的电压差该如何呢.设一参考点.先点小人.然后在电路图的.空白处点右键.找黑白电笔.Set probe reference.也可从VIEW找.按键盘上ESC可去黑白电笔.3.8. Current MeasurementsMake the circuit diagram window active.(...by a left mouseclick on it....) and move the cursor exactly over the component of which you want to know the current. The cursor changes to a "current sensor" and with a left mouseclick on the component you will see the trace current displayed in the waveform viewer..Example:Current in resistor R1 (Collector resistor of the left transistor, Q2):3.9. Changing Component ValuesNow we want to repeat the simulation with different component values. Let every capacitor be C = 1000pF and both base resistors of the transistors R3 = R4 = 221( .Close the Waveform Viewer (if it is open) and activate the schematic window. For each component place the cursor exactly on its value field (the cursor will change to an "I beam") and right click with the mouse.A dialogue box will appear so you can modify the value. Close each change with OK.This is the new circuit to be simulated.... ....and this should be the simulation result after selecting the collector of Q2 to view the trace:Use the zoom function or modify the simulation time to see the details or to measure the new oscillation frequency.4. 我的第一个.RC-低通模拟任务.<CTRL> + <R>是转动元件.90度.大手是移动元件. 选电压源.,铅笔为画线用.点C可给予数据.我们给以10 nF我们的RC电路是想.在时间域对电压响应.OK完后,把长方行.tran 2ms贴到线路图的电压源下.现在我们设计电压源的参数.理想下电压从零到1V 用..右键点电压源选好ADVANCED在0秒为零伏到.1纳秒电压升到达1伏.OK 完把长方行PWL(００１Ｎ１)贴电压源傍.按下小人即可．你想有个开关过程不是吗，没问题,我们再回到ADVANCED 里的.P ＷＬ去.0 (Null Volt beim Startpunkt)1n 1 (1 Volt nach einer Nanosekunde)加设置 1m1 １毫秒后还是１Ｖ)1.000001m 0 (１毫秒后的１纳秒回到零.)4.3.3. Die Impulsantwort 脉冲响应．在一未知系统输入一迪拉克脉冲．加入ＰＷＬPoint.0 ０Im ０1,000001 m 10000001,OOlOOlm 10000001,001002m 04.4. 正弦周期信号输入.设有一.Sinus signal f= 1591 Hz模拟后有下图案绿色信号为70%的.兰色信号并且.相移45%.4.5 方波信号输入.选择并选参数如下Von = 1 Volt (= 电压最大.)Tdelay =0 (= 脉冲上升延迟)Trise = 1 纳秒钟 (=脉冲上升 )Tfall = 1 N纳秒钟(=脉冲下降)Ton = 295,6 微秒钟 (=脉冲宽度.)Tperiod = 591,3 (= 周期.)Ncycles 不动. (= Zahl der Zyklen, wenn ein Burstsignal erzeugt werden soll)这是方波的语法PULSE(O 1 DIn In 295.6u 591.3u)模拟后有下图案4.4.3. 三角波信号.f= 1691 Hz我们把上升295.6微和下降时间295.6微秒钟.都变大. 脉冲宽变为极小1纳就有三角波了.低通滤波器在输出端(C上)的电压是输入电压的0.707,相位移之后1/4派,就这样一个电路l当F为10 Hz时,幅度N=0.847m V计算幅频N=1/,=1/,=1/,=1/,=0.847mV当 N=1 。

P SPICE-电子线路模拟LTspice IV 教程.16. 07 XXXX 郭督于德国.1目录1.简介2. 安装3. …练习例子Astable Multivibrator“ 63.1. 打开线路图3.2.信号分部3.3. Löschen von Signalverläufen im Ergebnis-Bildschirm 103.4. Andere Farbe für eine Ergebniskurve 103.5. Änderung der Simulationszeit 113.6. Änderung des dargestellten Spannungs- oder Strombereichs 133.7. Cursor-Einsatz 153.7.1. Verwendung eines Cursors 153.7.1. Verwendung eines zweiten Cursors 153.8. Differenzmessungen 163.9. Strom-Messungen 173.10. Änderung von Bauteilwerten 184. RC-Tiefpass als erstes eigenes Projekt 194.1. Zeichnen des Stromlaufplans mit dem Editor 194.2. Zuweisung neuer Bauteilwerte 204.3. Untersuchung von einmaligen Vorgängen 214.3.1. Die Sprungantwort 214.3.2. Ein- und Ausschaltvorgang 234.3.3. Die Impulsantwort 244.4. Periodische Signale am Eingang 274.4.1. Sinussignal mitf= 1591 Hz 274.4.2. Rechtecksignal mitf= 1691 Hz 284.4.3. Dreiecksignal mitf= 1691 Hz 294.5. AC-Sweep zur Ermittlung des Frequenzganges 305. FFT (= Fast Fourier Transformation) 326. Zweites Projekt: Gleichrichtung 346.1. Einpuls-Gleichrichter ohne Trafo 346.2. Eine wichtige Sache: Erstellung eines SPICE-Modells und eines Symbols für einen Transformator 356.2.1. Erstellung des SPICE-Modells für einen Transformator mit zwei 35 Wicklungen6.2.2. Erzeugung eines passenden Symbols für den Transformator 366.3. Einpuls-Gleichrichter mit Trafo 386.4. Verwendung der Diode 1N4007 in der Gleichrichterschaltung 396.5. Zweipuls-Gleichrichter mit Trafo 417. Drittes Projekt: Drehstrom 437.1. Programmierung eines Drehstromsystems 437.2. Drehstrom-Gleichrichterbrücke ( Lichtmaschine im Auto) 448. Viertes Projekt: Darstellung von Bauteil-Kennlinien 468.1. Ohm‘scher Widerstand 468.2. Diode 478.3. NPN-Transistor 488.4. N-Kanal-Sperrschicht-FET 5029. Fünftes Projekt: Schaltungen mit Transistoren 519.1. Einstufiger Verstärker 519.1.1. Ansteuerung mit einem Sinus-Signal 519.1 .2. Simulation des Frequenzganges (…AC-Sweep“) 539.2. Zweistufiger gegengekoppelter Breitbandverstärker 549.2.1. Pflichtenheff 549.2.2. Simulations-Schaltung und Simulations-Vorgaben 559.2.3. Simulation in der Time Domain (= im Zeitbereich) 559.2.4. DC-Bias (= Gleichstrom-Analyse) 569.2.5. AC-Sweep (= Frequenzgang von 1 Hz bis 200 MHz) 589.3. Der Parameter-Sweep 5910. Sechstes Projekt: OPV-Schaltungen 6110.1. Einstieg: Umkehrender Verstärker 6110.2. Einsatz eines SPICE-Modells als …Subcircuit“ aus dem Internet 63 10.2.1. Breitband-Gainblock für 1 kHz bis 30 MHz mit 0PA355 63 10.2.2. Simulation mit dem erstellten 0PA355-Subcircuit-Modell 6310.3. Verwendung von Labels 6611. Siebtes Projekt: DC-DC-Konverter 6811.1. Bereitstellung des Power-MOSFETs …IRFZ44N“ 6811.2. Der Step-Up-Konverter ( = Aufwärtswandler) 7011.3. Der Flyback-Konverter ( = Sperrwandler) 7211.4. Der Step-Down -Konverter ( = Abwärtswandler) 7412. Achtes Projekt: Phasenanschnitt-Steuerung mit Thyristor 7612.1. Das eingesetzte Thyristor-Modell 7612.2. Schalten von Ohm‘schen Lasten 7712.3. Schalten von induktiven Lasten 7812.4. Zündung des Thyristors über einen Gate-Transformator 7913. Neuntes Projekt: Echos auf Leitungen 8013.1. Leitungen -- nurzwei Drähte? 8013.2. Echos 8213.3. Simulation des vorigen Rechenbeispiels mit LTSpice 8413.4. Leerlauf oder Kurzschluss als Last am Kabelende 8713.5. Verwendung von Kabel mit Verlusten (Beispiel: RG58 1 50Q) 89 13.5.1. Wie simuliere ich RG58-Kabel? 8913.5.2. Simulation der Kabeldämpfung bei 100MHz 9013.5.3. Speisung der RG58-Leitung mit einer Pulsspannung 9313.5.4. Ein Kurzschluss am Ende der RG58-Leitung 9414. Zehntes Projekt: S-Parameter 9514.1. Jetzt nochmals Echos, aber mit System 9514.3. Praxisbeispiel: 110MHz —Tschebyschef —Tiefpassfilter (LPF) 9815. Elftes Projekt: Double Balanced Mixer (= Ringmodulator) 102 15.1. Etwas Grundlagen und Informationen 10215.2. Standardschaltung des Ringmodulators 10315.3. Die erforderlichen Übertrager 10415.4. Simulation des DBM-Verhaltens 105316. Zwölftes Projekt: Digitale Schaltungssimulation 10616.1. Was man vorher wissen sollte 10616.2. Einfacher Anfang: die Umkehrstufe ( NOT oder Inverter) 10716.3. Der AND-Baustein 10816.4. Das D-Flipflop 10916.5. Dreistufiger Frequenzteiler mit D-Flipflops 11017. Dreizehntes Projekt: Rausch-Simulation 11117.1. Etwas Grundlagen 11117.1.1. …Rauschen“ --woher kommt das? 11117.1.2. Weitere Rauschquellen 11317.1.3. Rauschtemperatur und Noise Figure eines Twoports 11417.2. Simulation der Spektralen Rauschleistungs-Dichte 11417.3. Simulation der Noise Figure in dB 11741.简介这个软件是由LINEAR公司提供的免费模拟软件,目前最新版本4,LTspice IV 操作简单,入门容易.许多设计公司都喜欢用它.凌力尔特公司(Linear Technology Corporation) 推出，这是其免费LTspice/SwitcherCADIII所做的一次重大更新。

L T s p i c e电子线路模拟教程文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]P S P I C E-电子线路模拟LTspice IV 教程.16. 07 2009 郭督于德国.1目录1.简介2. 安装3. 练习例子Astable Multivibrator“ 6. 打开线路图.信号分部= Aufwrtswandler) 70. Der Flyback-Konverter ( = Sperrwandler) 72. Der Step-Down -Konverter ( = Abwrtswandler) 7412. Achtes Projekt: Phasenanschnitt-Steuerung mit Thyristor 76. Das eingesetzte Thyristor-Modell 76. Schalten von Ohm‘schen Lasten 77. Schalten von induktiven Lasten 78. Zündung des Thyristors über einen Gate-Transformator 7913. Neuntes Projekt: Echos auf Leitungen 80. Leitungen nurzwei Drhte 80. Echos 82. Simulation des vorigen Rechenbeispiels mit LTSpice 84. Leerlauf oder Kurzschluss als Last am Kabelende 87. Verwendung von Kabel mit Verlusten (Beispiel: RG58 1 Tschebyschef Tiefpassfilter (LPF) 9815. Elftes Projekt: Double Balanced Mixer (= Ringmodulator) 102. Etwas Grundlagen und Informationen 102. Standardschaltung des Ringmodulators 103. Die erforderlichen übertrager 104. Simulation des DBM-Verhaltens 105316. Zwlftes Projekt: Digitale Schaltungssimulation 106. Was man vorher wissen sollte 106. Einfacher Anfang: die Umkehrstufe ( NOT oder Inverter) 107. Der AND-Baustein 108. Das D-Flipflop 109. Dreistufiger Frequenzteiler mit D-Flipflops 11017. Dreizehntes Projekt: Rausch-Simulation 111. Etwas Grundlagen 111111113114. Simulation der Spektralen Rauschleistungs-Dichte 114. Simulation der Noise Figure in dB 11741.简介这个软件是由LINEAR公司提供的免费模拟软件,目前最新版本4,LTspice IV 操作简单,入门容易.许多设计公司都喜欢用它.凌力尔特公司 (Linear Technology Corporation) 推出，这是其免费LTspice/SwitcherCADIII所做的一次重大更新。

LTspice电⼦线路模拟教程S P I C E电⼦线路模拟LTspice IV 教程.16. 07 2009 郭督于德国.1⽬录1.简介2.安装3.?练习例⼦Astable Multivibrator “ 63.1.打开线路图3.2.信号分部= Aufw?rtswandler) 7011.3.Der Flyback-Konverter ( = Sperrwandler) 7211.4.Der Step-Down -Konverter ( = Abw?rtswandler) 7412.Achtes Projekt: Phasenanschnitt-Steuerung mit Thyristor 7612.1.Das eingesetzte Thyristor-Modell 7612.2.Schalten von Ohm ‘ schen Lasten 7712.3.Schalten von induktiven Lasten 7812.4.Z ndung des Thyristors ber einen Gate-Transformator 7913.Neuntes Projekt: Echos auf Leitungen 8013.1.Leitungen nurzwei Dr?hte? 8013.2.Echos 8213.3.Simulation des vorigen Rechenbeispiels mit LTSpice 8413.4.Leerlauf oder Kurzschluss als Last am Kabelende 8713.5.Verwendung von Kabel mit Verlusten (Beispiel: RG58 1 Tschebyschef Tiefpassfilter (LPF) 98 15.Elftes Projekt: Double Balanced Mixer (= Ringmodulator) 10215.1.Etwas Grundlagen und Informationen 10215.2.Standardschaltung des Ringmodulators 10315.3.Die erforderliche n bertragier 10415.4.Simulation des DBM-Verhaltens 105316.Zw?lftes Projekt: Digitale Schaltungssimulation 10616.1.Was man vorher wissen sollte 10616.2.Einfacher Anfang: die Umkehrstufe ( NOT oder Inverter) 10716.3.Der AND-Baustein 10816.4.Das D-Flipflop 10916.5.Dreistufiger Frequenzteiler mit D-Flipflops 11017.Dreizehntes Projekt: Rausch-Simulation 11117.1.Etwas Grundlagen 11111111311417.2.Simulation der Spektralen Rauschleistungs-Dichte 11417.3.Simulation der Noise Figure in dB 11741.简介这个软件是由LINEAR公司提供的免费模拟软件,⽬前最新版本4,LTspice IV 操作简单,⼊门容易.许多设计公司都喜欢⽤它.凌⼒尔特公司（Linear Technology Corporation）推出LTspice IV ，这是其免费SPICE 电路仿真软件LTspice/SwitcherCADIII 所做的⼀次重⼤更新。