LTspice IV中文说明.docx

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LTspiceIV中文说明

PSPICE-

电子线路模拟

LTspiceIV教程.

16.072009郭督于德国.

1

目录

1.简介

2.安装

3.„练习例子AstableMultivibrator“6

3.1.打开线路图

3.2.信号分部

3.3.LöschenvonSignalverläufenimErgebnis-Bildschirm10

3.4.AndereFarbefüreineErgebniskurve10

3.5.ÄnderungderSimulationszeit11

3.6.ÄnderungdesdargestelltenSpannungs-oderStrombereichs13

3.7.Cursor-Einsatz15

3.7.1.VerwendungeinesCursors15

3.7.1.VerwendungeineszweitenCursors15

3.8.Differenzmessungen16

3.9.Strom-Messungen17

3.10.ÄnderungvonBauteilwerten18

4.RC-TiefpassalsersteseigenesProjekt19

4.1.ZeichnendesStromlaufplansmitdemEditor19

4.2.ZuweisungneuerBauteilwerte20

4.3.UntersuchungvoneinmaligenVorgängen21

4.3.1.DieSprungantwort21

4.3.2.Ein-undAusschaltvorgang23

4.3.3.DieImpulsantwort24

4.4.PeriodischeSignaleamEingang27

4.4.1.Sinussignalmitf=1591Hz27

4.4.2.Rechtecksignalmitf=1691Hz28

4.4.3.Dreiecksignalmitf=1691Hz29

4.5.AC-SweepzurErmittlungdesFrequenzganges30

5.FFT（=FastFourierTransformation）32

6.ZweitesProjekt:

Gleichrichtung34

6.1.Einpuls-GleichrichterohneTrafo34

6.2.EinewichtigeSache:

ErstellungeinesSPICE-ModellsundeinesSymbolsfür

einenTransformator35

6.2.1.ErstellungdesSPICE-ModellsfüreinenTransformatormitzwei35

Wicklungen

6.2.2.ErzeugungeinespassendenSymbolsfürdenTransformator36

6.3.Einpuls-GleichrichtermitTrafo38

6.4.VerwendungderDiode1N4007inderGleichrichterschaltung39

6.5.Zweipuls-GleichrichtermitTrafo41

7.DrittesProjekt:

Drehstrom43

7.1.ProgrammierungeinesDrehstromsystems43

7.2.Drehstrom-Gleichrichterbrücke（LichtmaschineimAuto）44

8.ViertesProjekt:

DarstellungvonBauteil-Kennlinien46

8.1.Ohm‘scherWiderstand46

8.2.Diode47

8.3.NPN-Transistor48

8.4.N-Kanal-Sperrschicht-FET50

2

9.FünftesProjekt:

SchaltungenmitTransistoren51

9.1.EinstufigerVerstärker51

9.1.1.AnsteuerungmiteinemSinus-Signal51

9.1.2.SimulationdesFrequenzganges（„AC-Sweep“）53

9.2.ZweistufigergegengekoppelterBreitbandverstärker54

9.2.1.Pflichtenheff54

9.2.2.Simulations-SchaltungundSimulations-Vorgaben55

9.2.3.SimulationinderTimeDomain（=imZeitbereich）55

9.2.4.DC-Bias（=Gleichstrom-Analyse）56

9.2.5.AC-Sweep（=Frequenzgangvon1Hzbis200MHz）58

9.3.DerParameter-Sweep59

10.SechstesProjekt:

OPV-Schaltungen61

10.1.Einstieg:

UmkehrenderVerstärker61

10.2.EinsatzeinesSPICE-Modellsals„Subcircuit“ausdemInternet63

10.2.1.Breitband-Gainblockfür1kHzbis30MHzmit0PA35563

10.2.2.Simulationmitdemerstellten0PA355-Subcircuit-Modell63

10.3.VerwendungvonLabels66

11.SiebtesProjekt:

DC-DC-Konverter68

11.1.BereitstellungdesPower-MOSFETs„IRFZ44N“68

11.2.DerStep-Up-Konverter（=Aufwärtswandler）70

11.3.DerFlyback-Konverter（=Sperrwandler）72

11.4.DerStep-Down-Konverter（=Abwärtswandler）74

12.AchtesProjekt:

Phasenanschnitt-SteuerungmitThyristor76

12.1.DaseingesetzteThyristor-Modell76

12.2.SchaltenvonOhm‘schenLasten77

12.3.SchaltenvoninduktivenLasten78

12.4.ZündungdesThyristorsübereinenGate-Transformator79

13.NeuntesProjekt:

EchosaufLeitungen80

13.1.Leitungen--nurzweiDrähte?

80

13.2.Echos82

13.3.SimulationdesvorigenRechenbeispielsmitLTSpice84

13.4.LeerlaufoderKurzschlussalsLastamKabelende87

13.5.VerwendungvonKabelmitVerlusten（Beispiel:

RG58150Q）89

13.5.1.WiesimuliereichRG58-Kabel?

89

13.5.2.SimulationderKabeldämpfungbei100MHz90

13.5.3.SpeisungderRG58-LeitungmiteinerPulsspannung93

13.5.4.EinKurzschlussamEndederRG58-Leitung94

14.ZehntesProjekt:

S-Parameter95

14.1.JetztnochmalsEchos,abermitSystem95

14.3.Praxisbeispiel:

110MHz—Tschebyschef—Tiefpassfilter（LPF）98

15.ElftesProjekt:

DoubleBalancedMixer（=Ringmodulator）102

15.1.EtwasGrundlagenundInformationen102

15.2.StandardschaltungdesRingmodulators103

15.3.DieerforderlichenÜbertrager104

15.4.SimulationdesDBM-Verhaltens105

3

16.ZwölftesProjekt:

DigitaleSchaltungssimulation106

16.1.Wasmanvorherwissensollte106

16.2.EinfacherAnfang:

dieUmkehrstufe（NOToderInverter）107

16.3.DerAND-Baustein108

16.4.DasD-Flipflop109

16.5.DreistufigerFrequenzteilermitD-Flipflops110

17.DreizehntesProjekt:

Rausch-Simulation111

17.1.EtwasGrundlagen111

17.1.1.„Rauschen“--woherkommtdas?

111

17.1.2.WeitereRauschquellen113

17.1.3.RauschtemperaturundNoiseFigureeinesTwoports114

17.2.SimulationderSpektralenRauschleistungs-Dichte114

17.3.SimulationderNoiseFigureindB117

4

1.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,

LTspiceIV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（LinearTechnologyCorporation）推出LTspiceIV，这是其免费SPICE电路仿真软件LTspice/SwitcherCADIII所做的一次重大更新。

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

另外，该软件还内置了新型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，LTspiceIV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。

LTspiceIV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。

LTspiceIV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LTspiceIV并不是一种SMPS专用型SPICE程序，而是一款通用型SPICE，内置新型spice元件，因此其速度之快足以满足SMPS交互式仿真的要求。

LTspiceIV不受元件或节点数目的人为限制。

LTspiceIV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（）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SPICENETLIST.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AddPlotPane.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!

!

.TraceColor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.

点放大镜可选你要从什么时间开始到什么时候为止,放大.

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设纵向为0到1.5V

2.1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.Manuallimits.

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.如果你想知某元件俩端的电压该如何呢.

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.Setprobereference.也可从VIEW找.

按键盘上ESC可去黑白电笔.

4.我的第一个.RC-低通模拟任务.

+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10nF

对电源,你看你是在时间域里还是在频率域里模拟..在此基础上定数值.

我们的RC电路是想.在时间域对电压响应.

OK完后,把长方行.tran2ms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（０　０１Ｎ１）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.PＷＬ去.

00　（NullVoltbeimStartpunkt）

1n1　（1VoltnacheinerNanosekunde）加设置

1m1　１毫秒后还是１Ｖ）

1.000001m0　（１毫秒后的１纳秒回到零.）

4.3.3.DieImpulsantwort脉冲响应．

在一未知系统输入一迪拉克脉冲．加入ＰＷＬPoint.

0０

Im０

1,000001m1000000

1,OOlOOlm1000000

1,001002m　　　　　0

4.4.正弦周期信号输入.

设有一.Sinussignalf=1591Hz

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=1Volt（=电压最大.）

Tdelay=0（=脉冲上升延迟）

Trise=1纳秒钟（=脉冲上升）

Tfall=1N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.（=ZahlderZyklen,wenneinBurstsignalerzeugtwerdensoll）

这是方波的语法PULSE（O1DInIn295.6u591.3u）

模拟后有下图案

4.4.3.三角波信号.f=1691Hz

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.