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Saber软件学习

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Saber 软件简介

Saber软件主要用于外围电路的仿真模拟，包括SaberSketch和

SaberDesigner两部分。SaberSketch用于绘制电路图，而SaberDesigner

用于对电路仿真模拟，模拟结果可在SaberScope和DesignProbe中查

看。Saber的特点归纳有以下几条：

1． 集成度高：从调用画图程序到仿真模拟，可以在一个环境中完

成，不用四处切换工作环境。

2． 完整的图形查看功能：Saber提供了SaberScope和DesignProbe

来查看仿真结果，而SaberScope功能更加强大。

3． 各种完整的高级仿真：可进行偏置点分析、DC分析、AC分析、

瞬态分析、温度分析、参数分析、傅立叶分析、蒙特卡诺分析、

噪声分析、应力分析、失真分析等。

4． 模块化和层次化：可将一部分电路块创建成一个符号表示，用

于层次设计，并可对子电路和整体电路仿真模拟。

5． 模拟行为模型：对电路在实际应用中的可能遇到的情况，如温

度变化及各部件参数漂移等，进行仿真模拟。

第一章 用SaberSketch画电路图

在SaberSketch的画图工具中包括了模拟电路、数字电路、机械等模拟技术

库，也可以大致分成原有库和自定义库。要调用库，在Parts Gallery中，通过对

库的描述、符号名称、MAST模板名称等，进行搜索。

画完电路图后，在SaberSketch界面可以直接调用SaberGuide对电路进行模

拟，SaberGuide的所有功能在SaberSketch中都可以直接调用。

 启动SaberSketch

SaberSketch包含电路图和符号编辑器，在电路图编辑器中，可以创建电路图。

如果要把电路图作为一个更大系统的一部分，可以用SaberSketch将该电路

图用一个符号表示，作为一个块电路使用。启动SaberSketch：

▲UNIX：在UNIX窗口中键入 Sketch

▲Windows NT：在SaberDesigner程序组中双击SaberSketch图标

下面是SaberSketch的用户界面及主要部分名称，见图1－1：

退出SaberSketch用 File>Exit。

 打开电路图编辑窗口

在启动SaberSketch后，要打开电路图编辑窗口，操作如下：

▲要创建一个新的设计，选择File>New>Design，或者点击快捷图标，会打

开一个空白窗口。

▲要打开一个已有的设计，选择File>Open>Design，或者点击快捷图标，在

Open Design 对话框中选择要打开的设计。

图1－1 SaberSketch的用户界面

 选择和放置电路元件

打开电路图编辑窗口后，就可以放置元件符号了。在Saber中，每个元

件符号的功能是用基本的层次电路图或者MAST模板来描述的，所以在最底

层电路中的元件必须与MAST模板链接才能够被Saber模拟。

在电路图中放置的符号成为元件符号，元件符号是原始符号的复制品，

它可以被修改，原始符号给元件符号提供了默认值，例如：当在电路图中放

置一个电阻符号时，修改rnom属性，指定新的电阻值，而原始符号的rnom

的默认值没有改变。要改变元件符号，除了直接修改元件符号外，还可以通

过修改原始符号，原始符号改变，元件符号将随之改变。例如：如果改变了

原始符号的图形或者默认属性，SaberSketch在保存了所编辑的符号后，将对

已打开的电路图中的相关元件符号全部更新，不管何时打开电路图，

SaberSketch都会检查和更新相关元件符号。

查找元件

▲如果要查找具体的产品元件，用Parts Gallery中的参数查询向导可以达

到此目的，选择Schematic>Get Part>Parametric Search，或者选择右键快

捷菜单中的Get Part>Parametric Search，将出现Parametric Search Wizard

框，如图1－2所示，选择产品元件所属类型，然后点击Next，在General

Information、Maximum Rating、Performance Specifications三个标签中，

进行相关设置，然后点击Finish，就可以列出符合要求的产品。

图1－2 参数查询向导

▲在Parts Gallery中查找元件的一种方法是，打开Parts Gallery框

（Tools>Parts Library，或者Schematic>Get Part>Parts Library，或者右键

快捷菜单Get Part>Parts Gallery，或者用工具栏中的图标），如图1－3

所示，用Available Categories列表中的导航树，一层层往下查找。双击每层的名称，就可以显示该层的子层，在Available Parts处会显示出该

子层中所包含的元件，并显示出该元件的图形，点击Place按钮或双击

该元件名称就可以将元件放入电路图中（元件会放在电路图中央）。该

框下端显示出元件的相关信息。

图1－3 Parts Gallery 框

▲用Parts Gallery查找元件的另一种方法是，用它的搜索功能，在Search

String中键入字符串，对字符串的搜索设置可以选择Parts Gallery框中

的Options>Preferences，出现Parts Gallery Preferences框，如图1－4所

示，点击Search标签，进行相关设置。例如：普通的晶体管在库中，模

板名是q_3p，符号名称是npn，元件名称是BJT。搜索到元件后，点击

Place按钮或双击该元件名称即可放置元件。选择Parts Gallery中的

Tools>View Template可以查看所选元件的MAST模板。

图1－4 Parts Gallery Preferences框

▲选择Schematic>Get Part>By Symbol Name，或者右键快捷菜单中的Get

Part>By Symbol Name，打开Get and Plate Symbol By Name对话框，如

图1－5所示，在Symbol处键入符号名称，如果不知道符号的路径，可

以点击Browse按钮，查找符号的位置，点击Place按钮即可将符号放置

电路图中。

图1－5 Get and Place Symbol By Name对话框

移动元件符号，指定元件名称

将鼠标光标移到元件符号上，元件颜色会变成高亮度红色，点击并按

住左键，移动鼠标至指定位置，松开左键，元件就会放到新的位置。

当放置元件时，SaberSketch将自动给元件设置一个唯一的标注（ref），

可以在后面的属性修改中对此进行修改。

增加电源和模拟激励源

大多数设计需要电源和模拟激励源才能实现其功能，下面对各部分简

述：

▲电源：在设计中可以用全局网络标号（如Vcc或Vdd）连接电源和各个

部件，但必须要将一个电源和全局网络标号连接起来，否则在模拟中，

全局网络标号将浮空。

▲地：在电路图中必须加入元件“Saber node 0”，如果不加入模拟地，模

拟将出错。可以通过Parts Gallery搜索描述中含有ground的部件，进而

发现Ground(Saber node 0)。

▲模拟激励源：这些部件（如：正弦电压源或者系统控制源）作为模拟中

的激励源。

在设计中加入数字部件

在设计中加入数字部件进行混合模拟，按下面步骤进行：

1、在电路图中放置普通的数字元件

2、设置传输延时和惯性延时

在数字元件的tplh和tphl属性中，可以指定传输延时；在tilh和tihl

属性中，可以指定惯性延时（通过门电路的最小脉冲）。默认情况下，这四个属性是未定义的。

3、制定使用Hypermodel的类型。

添加Hypermodel

在模拟器中，数字信号用离散状态（如0、1、Z、X）表示，模拟信

号用连续曲线表示，如果设计中包含模拟和数字元件，Saber必须用

Hypermodel将模拟信号和数字信号进行匹配。

▲使用默认的Hypermodel

默认的Hypermodel用5V CMOS技术理想Hypermodel，该模型只是为

了方便模拟，提高模拟速度，得出模拟的近似结果。网表器会自动添

加默认的Hypermodel。

▲使用理想的Hypermodel

理想Hypermodel在数字信号和模拟信号间提供近似的传输，它们不会

考虑实际中器件的行为，这种模拟需要较少的时间。在初次设计，要对

电路的性能有个大体的了解时，使用这些理想的Hypermodel是比较有

用的。添加Hypermodel将在下面具体介绍。

▲使用指定技术的Hypermodel

与理想Hypermodel相比，这些Hypermodel模型化了其它的特性（如：

电流级、输出电容、泄漏电流等），并且提高了理想Hypermodel的特性

的精确度。因为这些Hypermodel模型化了大量的影响因素，所以所需的

模拟时间较长，但结果是非常精确的。当设计已经具备了一定的基本结

构后，要对设计进行微调，可以使用这些Hypermodel。使用这些

Hypermodel的具体操作后面详述。

▲Hypermodel文件名和逻辑族

下列表格比较理想Hypermodel和指定技术Hypermodel使用的文件名的逻辑族：

逻辑族 理想Hypermodel文件

名 指定技术Hypermodel文

件名

5V CMOS Ideal CD (cd_ide.shm) RCA CD 5V (cd5.shm)

15V CMOS Ideal CD (cd_ide.shm) RCA CD 15V

(cd15.shm)

ECL MC1600 系列 Ideal ECL (ecl_ide.shm) ECL (ecl.shm)

军用高速CMOS Ideal MHC

(mhc_ide.shm) Military HC (mhc.shm)

高速CMOS Ideal HC (hc_ide.shm)

Ideal HCT (hct_ide.shm) Motorola HC (mt.shm)

快速TTL Ideal Fast (f_ide.shm) National Fast TTL

(ns.shm)

ASTTL/ALSTTL Ideal ALS (als_ide.shm) TI ALS/AS (ti.shm)

Standard/LS TTL Ideal LS (ls_ide.shm) TI LS (ti2.shm)

注：所以提供的Hypermodel文件在Saber_home/template/hypermod目录，

尾缀为 .shm

▲创建部分指定数量的Hypermodel

如果在Saber/Netlister Settings框中仅定义一个指定技术的Hypermodel文

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图示化Saber仿真软件详解

图示化Saber仿真软件详解

1

图示化Saber仿真软件详解

—暨开关电源仿真

4 目 录

第一章 Saber Sketch 工作界面及下拉菜单 ............................................................................................................ 1

1.1 Saber Sketch工作界面 ................................................................................................................................. 1

1.2 Saber Sketch下拉菜单详解 ......................................................................................................................... 2

1.2.1 File菜单 ....................................................................................................................................................... 2

1.2.1.1 New选项 .......................................................................................................................................... 2

1.2.1.2 Open 选项 ....................................................................................................................................... 2

Saber器件使用知识

Saber器件使用知识

Saber器件使用知识

Saber器件使用知识

1.模型查找

器件模型分为模板(template)和器件(component)：模板(template)是基于某一类器件的通用模型,它需要用户根据需要设置各种参数以达到使用要求;而器件(component)是某一或者某一系列商用元件(如LM324)的模型,它无须用户进行任何设置即可使用。对于需要设置参数template模型,需要去PartGallery中寻找，而component模型则直接可以利用PartGallery的search功能或者ParametricSearch工具进行进行查找。Saber的component库分两种,DX库和SL库,后者比前者缺少容差和应力分析参数;以_sl结尾的'属于SL库,这种模型没有MC和STRESS特性,但仿真速度很快;

1.按技术应用分类：

PartGallery目录中单击MASTPartsLibrary目录,即可得到按技术分类目录：各种激励源或者参考地在Sources,Power,Ground目录下.各种模拟数字电路在Electronics目录下;

2.参量化器件搜索：

1.调出partsgallery;

2.点击searchobjects后的下拉菜单中的parametricsearch;

3.在参数搜索想到中General菜单可设置器件相关参数以缩小搜索范围;

4.在maximumrating中可设置极限参数;

5.在performancespecialization中可设置具体参数;

2.基本参数设置 1.primitive是参数的模型名称，一般不可更改，ref则是原理图给予的唯一名称，用于标识;

2.电容或电感初始电压或电流值设置：在电容或电感元件的属性里有一项ic设置，默认未设置(undef)，设置其为想要的值即可;

3.器件编辑

可实现批量编辑功能，至需要选中待编辑器件，双击任一选中器件即可批量编辑;

saber_3525

saber_3525

基于SABER仿真器的双管正激参数及控制环路的设计

0 引言

目前，正激变流器在中、大功率场合得到广泛的应用，但单管正激变换器的开关管承受两倍输入电压应力，不能用在较高输入场合。双管正激变换器解决了这个问题，其开关管的电压应力等于输入电压，关断时也不会出现漏感尖峰，加上结构简单、可靠性高，在高输入电压的中、大功率场合得到广泛的应用。

在开关电源的设计过程中，控制环路设计的优劣关系到系统的稳定与否。因此优良的控制环路，对开关电源系统是至关重要的。对于PWM变换器的控制环路，传统的方法使用状态空间平均法，求出小信号模型，来设计控制环路。此方法计算量大，效率低，不利于工程应用。

高效的方法是用仿真软件得出电路开环BODE图来设计控制环路。市面的仿真软件非常多，功能也很强大，如Matlab、Pspice等，然而Pspice软件的收敛算法不好，带来了非常多的不便；Matlab软件建模复杂，其补偿器为传递函数或状态方程，需利用电网络理论转化为具体的电路，诸多不便。

SABER与其他仿真软件相比，具有更丰富的元件库和更精确的仿真描述能力，真实性更好。特别是在电源领域的先天优势，借助其强大的仿真功能缩短电源产品的上市时间。目前，用SABER软件设计控制环路尚不多见，基于此，提出用SABER仿真设计双管正激参数及控制环路。

1 电路结构

双管正激拓扑结构如图1所示，工作原理为：VT1、VT2同时导通，同时关断；VT1与VT2导通时，电源经高频变压器T，快恢复二极管VD3向负载输出能量，经L给C充电；VT1与VT2关断时，输出电流由快恢复二极管VD4续流，同时变压器原边绕组的励磁电流经VD1－UiN-VD2向电源反馈能量。由于VD1与VD2的箝位，VT1与VT2的开关应力等于电源电压。与单管正激电路相比，多用一个开关管，电压应力为单管的一半，不存在漏感尖峰，变压器无需磁通复位绕组，适用于较高输入电压的中、大功率等级场合。

Saber所有模块说明

Saber所有模块说明

Saber主要软件模块功能说明

产品编号： 6771-0

说明： SaberSketch

原理图输入工具

所需模块：

功能：

 所有建模工具,包括二极管、MOSFET、磁性器件，图表建模等

 与其他软件的接口，如SIMULINK、ModelSim、cadence、mentor

Saber Sketch是Saber的原理图输入工具，通过它可以直接进入Saber仿真引擎。在Saber Sketch中，用户能够创建自己的原理图，起动Saber完成各种仿真，可以直接在原理图上察看仿真结果。Saber Sketch及仿真功能可以帮助用户完成混合信号、混合技术（电气、机械、液压、气动、控制等）系统的仿真分析。Saber Sketch中的原理图可以输出成多种标准图形格式，用于报告、设计审阅或创建文档。

Saber提供了多种建模工具，磁性器件建模工具可以帮助建立电感、绕组、变压器等的模型；StateAMS可以用状态机方法建模；二极管，MOSFET、IGBT建模工具帮助建立自己的模型

与其他软件的接口，如数字仿真器ModelSim、cadence、mentor，信号流仿真工具SIMULINK等的接口扩充了Saber的应用。

产品编号： 6770-0

说明： Saber Mixed-Signal Simulator

Saber 混合信号仿真器（包括CosmosScope）

所需模块：

功能：

 MAST®模拟硬件描述语言(HDL)

 SaberGuide交互式仿真环境

 NSPITOSSPICE(2G6)到Saber网表的转换器

 实时仿真工具

 故障状态分析（FMEA）工具

 直流传输特性  直流工作点分析

 瞬态分析  交流小信号分析

 打印机绘图仪驱动程序  参数替换与参数扫描

 提取内部模型参数Extract

internal model parameters  SaberBook 在线文档