Altium Designer16仿真技巧(操作实例教程)

ID:159395 · 发表于 2017-9-1 10:30

奥罗拉：2017-09-01吴善龙

AD系统自带的集成零件库：多种零件库，里面包含了最常用的R，C, L、变压器、常见晶体管、二极管、插接件的集成零件库，也可以在AD官网下载全球各个零件公司、芯片公司的集成零件库，集成零件库里面包含了零件的电原理图、零件的PCB封装、零件的仿真模型，因此称为集成零件库，在百度可以搜到每个半导体公司的集成零件库下载网址。仿真时：

第一步用集成零件库（含有仿真模型的零件）画电原理图。

第二步：在AD的原理图页面下，调出仿真工具栏：AD电路原理图模式-----点击AD屏幕顶部菜单：视图（查看）------工具栏-------mixed -sim。

第三步：利用仿真工具栏，给绘制好的电原理图输入端加仿真信号源，给电路加上供电的仿真电压源，在输入端加网络标号in、输出端加网络标号out，各个需要测试显示波形的地方加网络标号。注意的是给电路加电源：在编辑普通电路原理图SCH时，所用的电源，与仿真时所用的仿真电源不一样，仿真电源应当从仿真工具栏里调用。

第四步：编辑电原理图中各个零件的仿真模型，一般情况下从AD系统自带的集成零件库libraries中调用的零件都含有合适的仿真模型，如果是自建的仿真模型或从别处复制来的仿真模型，此时仿真模型需要更换，或仿真模型的引脚和电原理图的引脚不一致，需要更换引脚。操作方法：在AD电原理图页面------双击需要更改的零件--------单击下图中的simulation-------单击remove可以删除这个仿真模型------单击Add可以添加新的仿真模型-------单击Ddit:可以跳入选择仿真模型的种类和子种类页面。

双击上图中的simulation：------跳入下图中的仿真模型编辑页面：见下图--------单击：model kind标签可以更换仿真模型的种类-------单击parameters--------可以编辑仿真的电压、频率、初始电压、相位等等仿真条件--------单击port map标签------可以编辑仿真模型引脚与电原理图引脚两者的名称一致------原理图引脚的名称不可更改，仿真模型的引脚名称可以编辑更改，使两者名称完全对应在同一行。见下图：第一行都是C极，第二行都是B极，第三行都是E极，说明电原理图的脚名称与仿真模型相同的脚名称对应在同一行了（只有这样才能顺利仿真）。下表中，不要看同一行的脚号是否相同，而要看同一行的脚名称，必须一致才行。

从下图可看出：同一行的原理图引脚的脚号与仿真模型图引脚的脚号不一致（这个不一致不影响仿真正常进行），但只要把原理图的C极和仿真图的C极对应在同一行，B极和B极相对应在同一行，E极和E极相对应在同一行就复合仿真的要求了。

上图标明了：原理图的3脚（C极）必须和仿真模型图的1脚（C极）对应在同一行，原理图的2脚（B极）和模型图的2脚（B极）对应在同一行，原理图的1脚（E极）和模型图的3脚（E极）对应在同一行。这样才能进行正常仿真

下面举例：运放LF411CN的原理图引脚与仿真模型的引脚对应关系：见下图，原理图的脚号和仿真图的脚号不一致，仿真图的脚号只用了1、2、3、4、5五个管脚。而原理图用了8个管脚。下图底部的左侧：选中了网络表模板标签，此时显示的%1 %2 %3 %4 %5，说明仿真模型图只用了五个管脚，分别是1、2、3、4、5.

下图的网络表预览，说明仿真时只用了原理图中的3、2、7、4、6五个引脚。

上图底部左侧，选中了网络表预览标签，显示：（3）（2（7（4）（6），说明仿真时，使用了原理图中的3、2、7、4、6共五个引脚。

下图给出了LF411CN仿真模型的引脚脚号排序和引脚名称：看下图内底部的模型文件model file标明：仿真模型的1脚是同相输入端，2脚是仿真模型的反相输入端，3脚是正电源，4脚是负电源，5脚是输出端。

上图标明了：原理图的3脚是同相输入端，模型图的1脚是同相输入端，这两者必须在同一行相连。原理图的2脚是反相输入端，模型图的2脚也是反相输入端，这两者必须在同一行相连。原理图的7脚是正电源，模型图的3脚是正电源，这两者必须在同一行相连。其他各脚类同。总之，按照原理图和模型图的脚名称或脚功能一一对应排序连接。而不是按两者的脚号连接。绘制仿真电路原理图时，只要是从AD系统集成零件库libraries中调用的零件，它的仿真模型零件的引脚与原理图的引脚是正确对应的，不必修改，只是从外部其他地方得到的仿真模型零件，需要修改：把相同功能的仿真模型引脚与相同功能原理图引脚排列在同一行：对应相连。

第五步：编辑零件引脚的功能：零件引脚的功能分为如下几种：输入、输出、电源、接地、无源（被动），在仿真时，要标明芯片的哪个脚是输入脚，哪个脚是输出脚，哪个脚是电源脚，哪个脚是接地，不明确的脚命名为：passive（无源），这样仿真才能正常进行，编辑引脚功能的方法：在电原理图页面-------双击要引脚编辑的零件（芯片、信号源、电源、二极管、三极管等等）--------点击下图中左下角的edit pins--------弹出元件管脚编辑器（见下图）--------点击类型-------选择输入、输出、无源passive、电源、接地--------确定：完成保存。

第六步：在电原理图上放置仿真电源和仿真信号源：首先在电原理图页面打开仿真工具栏，方法是点击电原理图页面顶部的菜单：视图（查看）-------在下拉菜单点击：工具栏--------选择mixed sim-------仿真工具栏出现在电原理图页面顶部菜单栏里：见下图---------点击下图黄色菱形图标-----弹出下图所示：仿真信号源、仿真电源。按需要选择放置在电原理图上。

VSIN：是仿真正弦波信号源， VSRC：是仿真直流电源。ISIN：仿真正玄电流源，ISRC：仿真直流电流源。

更改仿真信号源的引脚属性：双击下图的信号源-------弹出属性对话框：见下图---------点击属性对话框左下角：edit pins------编辑引脚功能------------1脚和2脚系统默认都是passive无源--------把1脚更改为out-------2脚不变------确定。

更改仿真信号源的频率、初始值、终止值、电压：在电原理图页面双击仿真信号源-------弹出属性对话框见下图--------双击对话框左下角sinulation------弹出仿真模型属性对话框-------见下图-------点击parameter标签-------修改信号源的频率、初始值、电压等等--------点击port map标签------修改引脚功能-----1脚改为：out-------2脚不变：passive---点击：确定保存。

仿真电源的模型设置，和仿真信号源的设置方法一样。

在电原理图中，在需要测试波形的地方，放置仿真网络标号，如下图电路的输入端input，电路的输出端output。见下图：放置了网络标号的点，仿真时才能方便观测该点的波形。在下图Q1的C极和Q2的C极，也可以放置网络标号，方便观测这两点的波形。读者可自行实践。

开始仿真：在电原理图页面-------单击屏幕顶部菜单：simulate-------从下拉菜单中选择：设置混合信号仿真器------弹出下面的分析设置对话框---------下图左面的框是勾选仿真的种类--------右面下部选择要观察的电路中某点的波形（可使用的信号）------比如：选择C2（p）-------单击向右箭头------把C2（P）移到了右面的方框（仿真显示波形：激活的信号）------单击OK---------单击屏幕顶部菜单simulate------运行混合信号仿真-----显示C2的仿真波形