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电路仿真分析实例

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※ 1 ※ 电路仿真分析实例

内容提要：本文主要介绍了电路仿真，以模数混合电路、模拟电路、数字电路为例，详细介绍了仿真操作步骤，输出波形的编辑等等，通过本文的学习，读者应该掌握Protel DXP对电路实现仿真。 关键字：电路仿真、模数混合电路、模拟电路、数字电路 引言：在电路设计仿真软件没有问世之前，电路设计人员常常与面板和密密麻麻的导线纠缠在一起，这是任何一个电路的设计人员都不可避免的。一旦电路有问题，查找错误更是难上加难，随着计算机的发展和电路仿真软件的出现，电路设计人员从这种费事又费力的工作中解脱出来，电路设计人员可以坐在计算机前面，轻轻松松设计电路、修改元件参数、查看电路波形。 正文：

1 电路仿真步骤及其应用实例

1.1 电路仿真步骤

电路仿真的步骤如下： （1）查找仿真元件。在绘制仿真原理图之前，首先要查找仿真元件，查找仿真元件的方法将在电路仿真实例中详细介绍。 （2）绘制仿真原理图。绘制仿真原理图的方法和一般设计电路原理图没有太大的区别，就是在仿真电路中要求每一个元件都要具有【Simulation】属性，如果选择的一些元件没有【Simulation】属性，可以使用同类的具有【Simulation】属性的元件来代替观察仿真波形。 （3）设置仿真元件的参数。在所编辑的仿真原理图中，必须保证所有的元件都具有【Simulation】属性，仿真参数的设置已经详细介绍过，读者可以参考第一节。在这些参数设置中有一些元件要特别注意，比如电容、电感这些元件的初值必须设置，并且初值不同就会影响仿真电路的输出波形。在仿真电路中所有元件的参数都必须设置，包括元件的标称值，都不能漏掉，否则就不能执行仿真操作。 （4）添加仿真信号源以及信号源参数设置。Protel DXP提供了多种仿真信号源，仿真信号源的作用就像实验室中的波形发生器，也就是仿真电路的输入信号仿真信号源的参数设置也比较重要，仿真信号源参数设置方法可参阅前一小节。 （5）设置网络标号。设置网络标号的目的，是为了观察这一点的输出波形，用户可以根据实际需要设置多个网络标号，Protel DXP就会自动提供这些节点的波形。 （6）执行仿真操作以及设置仿真方式。在编辑好仿真原理图以后就可以执行仿真操作，执行仿真操作以后，弹出仿真方式设置对话框。在这个对话框中用户用来设置仿真方式以及仿真方式的参数。仿真方式参数设置方法可参阅前一小节。 （7）分析仿真输出波形。在设置完仿真方式以后，Protel DXP就会自动输出这些波形，并且将这些波形激活在当前编辑区，也可以将仿真结果保存在当前项目文件中。 为了更清楚仿真操作步骤，下面以实例的形式介绍如何进行电路仿真。

1.2 电路仿真步骤应用实例

以电路为例来说明电路仿真的操作步骤，在微分电路中要使用一个电压比较器LM358P，首先查找电压比较器，操作步骤如下： ok.net www.cnbook

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ook.net www.c※ 2 ※ （1）单击编辑区的【Libraries】标签，打开如图1所示的库管理器。

图1 库管理器 （2）在这个管理器中，首先选中【Components】单选按钮，然后单击【Search】按钮，弹出如图2所示的对话框。

图2 查找元件对话框 在这个对话框中的【Scope】范围设置区设置查找范围，如果用户知道元件所在的库，输入元件库即可，如果不知道元件库选择【Libraries on Path】，然后单击【Path】中的打开文件的图标设置查找路径。在【Search Criteria】查找标准选项区设置查找标准，在【Name】栏中输入LM358P，在【Model Type】栏中单击下拉式按钮选择【Simulation】属性即可，设置完这些参数以后，单击【Search】按钮开始查找仿真元件，查找的结果如图3所示。

图3 查找仿真元件结果 ok.net www.cnbook

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ook.net www.c※ 3 ※ 在这个对话框中可以直接单击【Select】按钮选择放置元件。如果这个元件库没有添加到当前项目中去，也可以单击【Install Library】将这个元件库添加到当前项目文件中去。Protel DXP提供的元件查找的方法很灵活。在【Search Criteria】查找标准选项中可以输入一个标准，也可以输入多个标准，查找功能非常方便。 （3）查找到仿真元件电压比较器以后，其他元件大多数都在Miscellaneous Devices.IntLib元件库中，系统一般默认这个元件库已经添加。绘制电路仿真原理图如图4所示。

图4 仿真电路原理图 （4）设置元件仿真参数，在原理图编辑器内双击C1，弹出如图5所示的对话框。

图5 仿真元件属性设置对话框 （5）在这个对话框中单击元件的【Simulation】属性就会弹出一个对话框，在弹出的对话框中单击【Parameters】选项卡，弹出仿真元件参数设置对话框，如图6所示。

图6 仿真元件参数设置 ok.net www.cnbook

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ook.net www.c※ 4 ※ 在这个对话框中设置仿真电容的仿真参数： 【Value】：电容的电容值。本例在这个设置栏中输入“100pF”。 【Initial Voltage】：用户用来设置电容两端的初始电压值，设置为“0”。 设置完这些参数以后单击【OK】按钮完成元件仿真参数的设置。重复设置所有仿真元件的仿真参数。 （6）添加仿真信号源以及信号源参数设置，LM358电压比较器需要双电源，还要给整个电路也添加仿真信号源，所以整个仿真电路需要3个仿真信号源，电压比较器需要两个电压源，整个电路采用正弦波电压信号源，所有的仿真信号源都存放在Simulation Sources.IntLib库中，可以将这个元件库添加到当前项目文件中去。仿真好仿真信号源以后，双击仿真信号源，弹出如图7所示的对话框。

图7 仿真信号源参数设置对话框 （7）在这个对话框中，首先设置仿真元件的标称号【Designator】为“V1”，然后单击元件的【Simulation】属性就会弹出一个对话框，在这个对话框中选中【Parameters】选项卡，弹出仿真元件参数设置对话框，如图8所示。

图8 仿真信号源参数设置对话框 在这个对话框中设置以下几项参数： ok.net www.cnbook

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ook.net www.c※ 5 ※ 【Value】：电压信号源的电压值，设置为“15V”。 【AC Magnitude】：电压信号源中的交流小信号电压，设置为“1V”。 【AC Phase】：电压信号源的初始相位，设置为“0”。 （8）设置完这些参数以后，单击【OK】按钮，弹出如图9所示的消息提示框。

图9 消息提示框 这个对话框提示用户一些参数发生了变化，是否继续，只要单击【OK】按钮就可以完成电压信号源的参数设置，采用同样的方法设置完3个信号源的仿真参数。 （9）设置网络标号。网络标号和一般元件一样，执行菜单命令【Place】→【Net Label】，放置网络标号，然后双击这个网络标号，就会弹出如图10所示的对话框。 （10）在这个对话框中输入网络号，设置为【OUT】，用户可以根据实际需要设置网络标号的个数和名称。设置网络标号后，也就完成了整个仿真电路图，如图11所示。

图10 网络标号属性修改对话框 图11 最终的电路仿真原理图 （11）执行仿真操作元件设置仿真方式，执行菜单命令【Design】→【Simulate】→【Mixed Sim】，弹出仿真方式设置对话框，如图12所示。

图12 仿真方式设置对话框 （12）在这个对话框中关于仿真方式的类型以及参数设置在前面已经详细讲解过，这里就不再ok.net www.cnbook

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ook.net www.c※ 6 ※ 赘述，在输出波形中选择【IN】、【OUT】、【OUT1】、【OUT2】、【VCC】、【VEE】等波形输出，然后单击【OK】按钮开始电路仿真，仿真波形如图13所示。

图13 仿真波形图 通过这个小实例就可以更清楚了解仿真操作步骤，在仿真电路中，仿真方式的参数选择非常重要，感兴趣的读者可以改变参数观察输出波形。

2 模数混合电路仿真实例

2.1 单片机复位电路仿真实例

首先以单片机复位电路为例来介绍如何利用Protel DXP来实现电路仿真。通过这个实例希望读者熟练掌握这些分析方式。 设计思想： 单片机复位电路仿真比较多，有高电平复位电路，也有低电平复位电路，就以一种稍微复杂的低电平复位电路为例来设计单片机的复位电路。在仿真分析方式中，主要采用静态分析方式、瞬态分析方式、温度扫描分析方式以及傅立叶分析方式。 仿真电路设计的流程图： 仿真电路设计的流程图如图14所示。

开 始

编辑仿真原理图

设置仿真元件参数

设定仿真分析方式

设定输出波形

观察电路仿真波形仿真方式参数设定

图14 电路仿真流程图 ok.net www.cnbook

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ook.net www.c※ 7 ※ 仿真操作步骤如下： （1）重新创建一个原理图文件，然后编辑仿真原理图，在编辑仿真原理图时，必须保证电路中所有的元件都具有【Simulation】属性，编辑好仿真原理图，如图15所示。

图15 单片机复位电路仿真原理图 （2）在编辑好仿真原理图以后，接下来就是设置元件的仿真参数，添加仿真信号源，这些步骤在这里就不再赘述。需要注意的是节点电压的放置，这是一个虚拟的仿真元件，如果忘记设置这个参数，仿真输出波形就会与理想的波形大相径庭，所以有必要设置这个节点的初始电压。做完这些工作以后，设置仿真方式，执行菜单命令【Design】→【Simulate】→【Mixed Sim】，弹出仿真方式设置对话框，如图16所示。

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PSpice基本仿真分析例程

PSpice基本仿真分析例程

PSpice基本仿真分析例程⼀、瞬态分析

⼆、直流分析

2.1、直流分析电路

2.2、直流分析配置

2.3、直流分析输出波形

受供电电源的限制，输出最⼤值为±15V。

三、交流分析

3.1.1、交流分析电路1

3.1.1、交流分析设置1

3.1.1、交流分析输出波形图1

由于使⽤的运放为理想运放，没有频率特性，因此输出电压固定为输⼊2V。

3.2.1、交流分析电路2

添加电容C1使放⼤电路有了频率特性，低频C1断路，⾼频C1短路。

3.2.1、交流分析配置2

3.2.1、交流分析波形图2

四、参数分析

4.1.1、直流参数分析电路

4.1.2、直流参数分析配置

增益对数递增100-1M

4.1.3、直流参数分析波形图

由图中所⽰环路增益越⼩误差越⼤。

五、温度分析

5.1基本温度分析电路

5.2、器件温度系数参数设定（TC）

5.3、温度分析参数配置

5.3.1、初始TNOM设定为0℃

5.3.2、直流分析温度配置

5.4、温度分析波形图

六、交流&参数分析(低通滤波器)

6.1.1、交流扫⾯低通滤波器电路图

6.1.1、交流扫⾯低通滤波器仿真配置

6.1.1、交流扫⾯低通滤波器输出波形

每10倍频40db。

七、BUCK降压电路

7.1.1、BUCK降压电路仿真原理图

7.1.2、BUCK降压电路仿真配置（瞬态分析）

7.1.3、BUCK降压电路输出波形

Ⅰ、V（OUT）输出端波形

Ⅱ、电感电流与V（OUT）稳态波形。

7.2.1、BUCK降压电路仿真2

通过调整电源输⼊与负载电阻，测试电路中重要参数变化。 Sbreak模拟负载，Sbreak的值在10Ω与20Ω之间变化。

Sbreak参数：

7.2.2、仿真参数配置

7.2.3、BUCK降压电路相关参数波形。

仿真⽂件：链接：https:///s/1iyoNV5LS5iU3obppImrNJA提取码：suc7

cmos模拟集成电路设计与仿真实例——基于cadence ic617

cmos模拟集成电路设计与仿真实例——基于cadence ic617

cmos模拟集成电路设计与仿真实例——基于cadence ic617

CMOS（互补金属氧化物半导体）模拟集成电路是现代电子设备中常见的一种设计和制造技术。在本文中，我们将介绍基于Cadence IC617的CMOS模拟集成电路设计和仿真实例，以便读者了解CMOS电路设计的基本流程和重要步骤。

步骤1：设计电路

首先，我们需要确定所设计的电路的功能和性能指标。例如，我们可以设计一个运算放大器电路来放大输入的电压信号。然后，我们可以使用Cadence IC617中的设计工具创建原始的电路图。

在Cadence IC617中，我们可以选择所需的电路元件，如MOS管、电容器和电阻器，并将它们放置在电路图中。然后，我们可以将它们连接起来，以实现所需的电路功能。在设计电路时，我们需要注意元件的尺寸和位置，以及电路的布局，以确保性能和可靠性。

步骤2：参数化模型

完成电路设计后，接下来我们需要为每个元件选择适当的参数化模型。这些模型是描述元件行为和特性的数学表达式。例如，我们可以选择MOS管的Spice模型，该模型可以描述其转导和容性特性。

在Cadence IC617中，我们可以通过浏览模型库，选择适合我们电路的元件模型。然后，我们可以将这些模型与电路元件关联起来，以便在仿真过程中使用。

步骤3：电路布局 完成参数化模型的选择后，我们需要进行电路布局。电路布局是将电路元件实际放置在芯片上的过程。在Cadence IC617中，我们可以使用布局工具来配置电路元件的位置和尺寸。

在电路布局过程中，我们需要考虑元件之间的互连和布线。我们可以使用布线工具来连接元件的引脚，并确保布线符合规定的电气规范。同时，我们还需要遵循布线规则，以确保信号传输的稳定性和可靠性。

步骤4：参数抽取和后仿真

完成电路布局后，我们可以进行参数抽取和后仿真。参数抽取是从电路布局中提取出元件的真实特性和物理参数的过程。在Cadence IC617中，我们可以使用抽取工具来自动提取电路布局中各个元件的参数。

Multisim10电路仿真实例

Multisim10电路仿真实例

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模拟电子电路multisim仿真实例大全

模拟电子电路multisim仿真实例大全

模拟电子电路multisim仿真

1.1 晶体管基本放大电路

1.1.1 共射极基本放大电路

按下图搭建共射极基本放大电路，选择电路菜单电路图选项（Circuit/Schematic Option ）中的显示/隐藏(Show/Hide)按钮，设置并显示元件的标号与数值等。

1. 静态工作点分析

选择分析菜单中的直流工作点分析选项（Analysis/DC Operating Point）（当然，也可以使用仪器库中的数字多用表直接测量）分析结果表明晶体管Q1工作在放大状态。

2. 动态分析

用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号Vi(幅值为5mV,频率为10kH)，用示波器观察到输入，输出波形。由波形图可观察到电路的输入，输出电压信号反相位关系。再一种直接测量电压放大倍数的简便方法是用仪器库中的数字多用表直接测得。

3. 参数扫描分析

在上图所示的共射极基本放大电路中，偏置电阻R1的阻值大小直接决定了静态电流IC的大小，保持输入信号不变，改变R1的阻值，可以观察到输出电压波形的失真情况。选择分析菜单中的参数扫描选项（Analysis/Parameter Sweep Analysis），在参数扫描设置对话框中将扫描元件设为R1，参数为电阻，扫描起始值为100k，终值为900k，扫描方式为线性，步长增量为400k，输出节点5，扫描用于暂态分析。

４. 频率响应分析

选择分析菜单中的交流频率分析项（Analysis/AC Frequency Analysis）在交流频率分析参数设置对话框中设定：扫描起始频率为1Hz，终止频率为1GHz，扫描形式为十进制，纵向刻度为线性，节点5做输出节点。

由图分析可得：当共射极基本放大电路输入信号电压VI为幅值5mV的变频电压时，电路输出中频电压幅值约为0.5V，中频电压放大倍数约为100倍，下限频率（X1）为14.22Hz，上限频率（X2）为25.12MHz，放大器的通频带约为25.12MHz。 由理论分析可得，上述共射极基本放大电路的输入电阻由晶体管的输入电阻rbe限定，输出电阻由集电极电阻R3限定。