Руководство для эффективного освоения бесплатного SPICE-симулятора LTspice,, предназначенного для компьютерного моделирования электронных схем, является наиболее полным описанием программы, пользующейся заслуженной популярностью как среди любителей, так и среди профессионалов. Содержит рекомендации, позволяющие быстро начать работать с симулятором, и в то же время включает полное описание интерфейса, библиотеки схемных элементов и директив моделирования. Рассматриваются процесс настройки схемных элементов, связь текстового описания схемных элементов с графическим интерфейсом программы, редактор схем, редактор символов и плоттера. Подробно описаны вопросы создания и тестирования нелинейных индуктивностей и трансформаторов, вызывающие наибольшие затруднения у начинающих. Большое внимание уделено процессу адаптации сторонних моделей, а также созданию собственных моделей схемных компонентов. Приводится методика моделирования электромагнитных компонентов с разветвленным сердечником. Изложение сопровождается большим количеством практических примеров и иллюстраций, облегчающих усвоение сложного материала. Прилагаемый DVD содержит видеоуроки для освоения симулятора, примеры из книги и авторскую библиотеку ШИМ-контроллеров.
Оглавление ГЛАВА 1. ВВЕДЕНИЕ В LTSPICE |
1 |
1.1. Коротко о SPICE |
2 |
1.2. Общая структура и соглашения файла списка соединений (netlist) |
3 |
ГЛАВА 2. НАЧАЛО РАБОТЫ |
9 |
2.1. Установка и запуск программы LTspice |
9 |
2.2. Быстро осваиваем LTspice |
11 |
ГЛАВА 3. СХЕМНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СИМУЛЯТОРА LTSPICE |
47 |
3.1. A — специальные функции |
47 |
3.1.1. Элементы INV, BUF, AND, OR и XOR |
48 |
3.1.2. Элементы DIFFSCHMITT, DIFFSCHMTBUF, DIFFSCHMTINV,
SCHMITT, SCHMTBUF и SCHMTINV |
51 |
3.1.3. Элемент VARISTOR |
52 |
3.1.4. Элементы MODULATE и MODULATE2 |
54 |
3.2. B — функциональные источники напряжения или тока |
55 |
3.3. C — конденсатор |
69 |
3.4. D — диод |
74 |
3.5. E — источник напряжения, управляемый напряжением (ИНУН) |
81 |
3.5.1. Первый тип ИНУН |
81 |
3.5.2. Второй тип ИНУН |
81 |
3.5.3. Третий тип ИНУН |
82 |
3.5.4. Четвертый тип ИНУН |
83 |
3.5.5. Пятый тип ИНУН |
83 |
3.6. F — источник тока, управляемый током (ИТУТ) |
80 |
3.6.1. Первый тип ИТУТ |
80 |
3.6.2. Второй тип ИТУТ |
80 |
3.6.3. Третий тип ИТУТ |
81 |
3.7. G — источник тока, управляемый напряжением (ИТУН) |
82 |
3.7.1. Первый тип ИТУН |
83 |
3.7.2. Второй тип ИТУН |
83 |
3.7.3. Третий тип ИТУН |
84 |
3.7.4. Четвертый тип ИТУН |
84 |
3.7.5. Пятый тип ИТУН |
85 |
3.8. H — источник напряжения, управляемый током (ИНУТ) |
86 |
3.8.1. Первый тип ИНУТ |
87 |
3.8.2. Второй тип ИНУТ |
87 |
3.8.3. Третий тип ИНУТ |
87 |
3.9. I — источник тока |
89 |
3.9.1. Источник импульсного тока |
91 |
3.9.2. Источник синусоидального тока |
93 |
3.9.3. Источник экспоненциального тока |
95 |
3.9.4. Одночастотный FM источник тока |
96 |
3.9.5. Источник тока, зависимый от приложенного напряжения |
97 |
3.9.6. Источник тока, программируемый пользователем |
97 |
3.9.7. WAV-файл как источник токового сигнала |
98 |
3.10. J — полевой транзистор с управляющим p-n-переходом |
98 |
3.11. K — коэффициент связи |
102 |
3.12. L — индуктивность |
106 |
3.12.1. Первый способ задания нелинейной индуктивности |
109 |
3.12.2. Второй способ задания нелинейной индуктивности |
112 |
3.13. M — MOSFET. Полевые транзисторы с изолированным затвором |
120 |
3.14. O — линия передачи с потерями |
131 |
3.15. Q — BJT (биполярный транзистор) |
134 |
3.16. R — резистор |
150 |
3.17. S — ключ, управляемый напряжением |
151 |
3.18. T — линия передачи без потерь |
154 |
3.19. U — однородная RC-линия |
156 |
3.20. V — источник напряжения |
159 |
3.20.1. Источник импульсного напряжения |
162 |
3.20.2. Источник синусоидального напряжения |
163 |
3.20.3. Источник экспоненциального напряжения |
165 |
3.20.4. Источник FM напряжения |
166 |
3.20.5. Источник напряжения, программируемый пользователем |
167 |
3.20.6. WAV-файл как источник сигнала напряжения |
168 |
3.21. W — ключ, управляемый током |
168 |
3.22. X — подсхема |
170 |
3.23. Z — MESFET-транзистор |
174 |
ГЛАВА 4. ДИРЕКТИВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ LTSPICE |
179 |
4.1. AC — анализ частотных характеристик для малого сигнала |
180 |
4.2. BACKANNO — связать имена выводов с токами |
185 |
4.3. DC — анализ по постоянному току |
185 |
4.4. END — конец задания |
189 |
4.5. ENDS — конец описания подсхемы |
190 |
4.6. FOUR — выполнить анализ Фурье |
190 |
4.7. FUNC — функция, определяемая пользователем |
191 |
4.8. FERRET — загрузить файл из Интернета |
192 |
4.9. GLOBAL — определить глобальные узлы |
193 |
4.10. IC — задание начальных условий |
193 |
4.11. INCLUDE — включить другой файл |
195 |
4.12. LIB — подключить библиотеку |
195 |
4.12.1. Зашифрованные библиотеки |
196 |
4.13. LOADBIAS — загрузить из файла состояние схемы |
197 |
4.14. MEASURE — измерить при определенных пользователем условиях |
197 |
4.14.1. Первый тип директивы .MEASURE |
198 |
4.14.2. Второй тип директивы .MEASURE |
200 |
4.15. MODEL — описание модели схемного элемента |
202 |
4.16. NET — вычислить параметры четырехполюсника |
203 |
4.17. NODESET — начальная инициализация узловых потенциалов |
205 |
4.18. NOISE — выполнить анализ шума |
206 |
4.19. OP — найти рабочую точку по постоянному току |
210 |
4.20. OPTIONS — установить параметры моделирования |
211 |
4.21. PARAM — параметры, определяемые пользователем |
216 |
4.22. SAVE — ограничение количества сохраненных данных |
220 |
4.23. SAVEBIAS — сохранить рабочую точку на диск |
222 |
4.24. STEP — вариация параметров |
224 |
4.25. SUBCKT — определение подсхемы |
227 |
4.26. TEMP — вариация температуры |
228 |
4.27. TF — найти передаточную функцию по постоянному току |
228 |
4.28. TRAN — выполнить анализ переходного процесса |
231 |
4.29. WAVE — вывести сигнал в WAV-файл |
235 |
ГЛАВА 5. РЕДАКТОР СХЕМ |
237 |
5.1. Окно редактора схем |
238 |
5.1.1. Панель команд редактора схем |
238 |
5.1.2. Панель инструментов редактора схем |
248 |
5.1.3. Панель состояния редактора схем |
251 |
5.2. Размещение компонентов в окне редактора схем |
252 |
5.2.1. Редактирование параметров компонента |
253 |
5.2.2. Редактирование видимых атрибутов компонента |
255 |
5.2.3. Редактирование всех атрибутов компонента |
255 |
5.3. Соединение компонентов и наименование цепей |
257 |
5.4. Меню Control Panel |
259 |
5.4.1. Вкладка Compression |
260 |
5.4.2. Вкладка Save Default |
261 |
5.4.3. Вкладка SPICE |
263 |
5.4.4. Вкладка Drafting Options |
265 |
5.4.5. Вкладка Netlist Options — опции списка соединений |
268 |
5.4.6. Вкладка Waveforms |
269 |
5.4.7. Вкладка Operation |
271 |
5.4.8. Вкладка Hacks |
273 |
5.4.9. Вкладка Internet |
274 |
5.5. Окно Color Preferences |
275 |
5.6. Команда Export Netlist |
276 |
ГЛАВА 6. ПЛОТТЕР |
279 |
6.1. Окно плоттера |
279 |
6.2. Выбор данных |
286 |
6.2.1. Прямое зондирование схемы |
286 |
6.2.2. Выбор напряжений и токов из окна Select Visible Waveform |
290 |
6.2.3. Добавление напряжений и токов из окна Add Traces to plot |
291 |
6.3. Настройка диаграмм и измерения в окне плоттера |
292 |
6.4. Изменение масштаба изображения |
294 |
6.5. Обработка данных |
294 |
6.6. Функции, определяемые пользователем |
301 |
6.7. Управление осями |
302 |
6.8. Подокна плоттера |
305 |
ГЛАВА 7. ПОПОЛНЕНИЕ БИБЛИОТЕКИ МОДЕЛЕЙ |
307 |
7.1. Пополнение библиотеки схемными компонентами, имеющими
стандартную модель |
308 |
7.2. Пополнение библиотеки схемными компонентами,
имеющими модель в виде подсхемы |
309 |
7.3. Создание модели схемного компонента с использованием
иерархической схемы |
317 |
7.3.1. Иерархические схемы |
318 |
7.3.2. Создание модели TL494 в виде иерархической схемы |
318 |
7.4. Редактор символов |
332 |
7.4.1. Окно редактора символов |
333 |
7.4.2. Панель команд редактора символов |
333 |
7.4.3. Панель инструментов редактора символов |
335 |
7.4.4. Создание изображения символа |
336 |
7.4.5. Добавление выводов |
337 |
7.4.6. Добавление атрибутов |
340 |
7.4.7. Видимость атрибутов |
343 |
7.5. Проверка схемного компонента, созданного в виде
иерархической схемы |
345 |
7.6. Создание модели схемного компонента с использованием подсхемы |
349 |
7.6.1. Преобразование иерархической схемы в библиотечную подсхему |
349 |
7.6.2. Редактирование символа схемного компонента |
352 |
7.6.3. Проверка схемного компонента, созданного в виде подсхемы |
352 |
ПРИЛОЖЕНИЯ |
355 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. МОДЕЛИРОВАНИЕ СЛОЖНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ
КОМПОНЕНТОВ ПРИ ПОМОЩИ LTSPICE |
357 |
П1.1. Принцип подобия электрических и магнитных цепей |
358 |
П1.2. Дуальность физических цепей |
361 |
П1.2.1. Модель неразветвленной магнитной цепи |
362 |
П1.2.2. Моделирование разветвленной магнитной цепи |
365 |
П1.2.3. Моделирование сложной магнитной цепи |
368 |
П1.2.4. Выводы |
369 |
П1.3. Адаптация модели для магнитных цепей,
работающих с частичным или полным подмагничиванием |
369 |
П1.4. Создание модели интегрированного магнитного компонента |
373 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ПО LTSPICE |
379 |
П2.1. Параметры командной строки программы LTspice |
379 |
П.2.2. Перечень схемных элементов симулятора LTspice |
380 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. СТРУКТУРА ИНФОРМАЦИИ,
ПРЕДСТАВЛЕННОЙ НА КОМПАКТ-ДИСКЕ, ПРИЛАГАЕМОМ К КНИГЕ |
384 |
П3.1. Каталог Lessons |
384 |
П3.2 Каталог Models |
384 |
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ |
385 |
|