文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › Altium designer 仿真具体步骤

Altium designer 仿真具体步骤

Altium  designer  仿真具体步骤
Altium  designer  仿真具体步骤

Altium designer 仿真具体步骤

1.创建工程

1) 在工具栏选择File ? New ? Project ? PCB Project ,创建一个PCB工程并保存。

2) 在工具栏选择File ? New ? Schematic,创建一个原理图文件并保存。

2.例图

3.编辑原理图

①、放置有仿真模型的元件

根据上面的电路,我们需要用到元器件“LF411CN”,点击左边“Library”标签,使用search 功能查找LF411CN。找到LF411CN之后,点击“Place LF411CN”,放置元件,若提示元件库未安装,需要安装,则点击“yes”,如图2:

在仿真元件之前,我们可以按“TAB”键打开元件属性对话框,在“Designator”处填入U1;

接着查看LF411CN的仿真模型:在左下角Models列表选中Simulation,再点击“Edit”,可查看模型的一些信息,如图3。

从上图可以看出,仿真模型的路径设置正确且库成功安装。点击“Model File”标签,可查看模型文件(若找不到模型文件,这里会有错误信息提示),如图4。

图4

点击“Netlist Template”标签,可以查看网表模板,如图5。

图5

至此,可以放置此元件。

②、为元件添加SIM Model文件

用于电路仿真的Spice模型(.ckt和.mdl文件)位于Library文件夹的集成库中,我们使用时要注意这些文件的后缀。模型名称是模型连接到SIM模型文件的重要因素,所以要确保模型名称设置正确。查找Altium集成库中的模型文件步骤如下:点击Library面板的Search按钮,在提示框中填入:HasModel('SIM','*',False)进行搜索;若想更具体些可填入:HasModel('SIM','*LF411*',False)。

若我们不想让元件使用集成库中提供的仿真模型,而想用别的模型代替,我们最好将别的模型文件复制到我们的目标文件夹中。

如果我们想要用的仿真模型在别的集成库中,我们可以:

1) 点击File ? Open,打开包含仿真模型的库文件(.intlib)。

2) 在输出文件夹(打开集成库时生成的文件夹)中找到仿真文件,将其复制到我们自己的工程文件夹中,之后我们可以进行一些修改。

复制好模型文件,再为元器件添加仿真模型。为了操作方便,我们直接到安装目录下的“Examples\CircuitSimulation\Filter”文件夹中,复制模型文件“LF411C.ckt”到自己的工程文件夹中,接下来的步骤:

1) 在Project面板中,右击工程,选择“Add Existing to Project”,将模型文件添加到本工程中。

2) 双击元件U1,打开元件属性对话框,在Model列表中选择Simulation,点击Remove 按钮,删除原来的仿真模型。

3) 点击Model列表下方的Add下拉按钮,选择“Simulation”

4) 在Model Sub-Kind中选择“Spice Subcircuit”,使得Spice的前缀为“X”

5) 在Model Name中输入“LF411C”,此时AD会搜索所有的库,来查询是否有与这名称匹配的模型文件。如果AD找到一个匹配的文件,则立即停止寻找。对于不是集成库中的模型文件,AD会对添加到工程的文件进行搜索,然后再对搜索路径(Project ? Project Options)中的文件进行搜索。如果找不到匹配的文件,则有错误信息提示。

6) 最后的步骤是检查管教映射是否正确,确保原理图中元件管脚与模型文件中管脚定义相匹配。点击“Port Map”,如图6:

图6

修改管脚映射,在Model Pin列表下拉选择合适的引脚,使其和原先的SIM模型(LF411_NSC)相同。我们可以点击Netlist Template 标签,注意到其模型顺序为1,2,3,4,5;如图7:

图7

这些和Model File标签中的.SUBCKT头相对应,如图8:

图8

因此,在“Port Map”标签中的“Model Pin”列表中,我们可以看到1(1), 2(2), 3(3), 4(4), 5(5),被列举出来,其中第一个数字就是模型管脚(就是Netlist Template中的%1,%2等),而subcircuit的头则对应着小括号里面的数字。在Spice netlist中,我们需要注意其中节点的连接顺序,这些必须和.SUBCKT头中的节点顺序相匹配。

Netlist头描述了每个管脚的功能,根据这些信息我们可以将其连接到原理图管脚,如:1(1)是同相输入,故需连接到原理图管脚3。

原先的管脚映射和修改的管脚映射如图9:

图9

之后点击“OK”,完成自定义仿真模型的添加。

③、放置有仿真模型的电阻电容

放置电阻前,我们可以按“TAB”键,打开元件属性窗口,设置电阻值;在Model列表中,选中“Simulation”,点击“Edit”,查看仿真模型属性。一般系统默认设置就是正确的,如果没修改过,应该有如图10属性:

图10

同理,放置电容的情况也一样,先设置电容值,再查看仿真模型属性,如图11:

图11

4、放置电压源

1) 首先放置VDD电源。使用“Library”面板的search功能,检索关键字“VSRC”;查找到“VSRC”之后,双击元件,若提示集成库未安装则安装,其集成库为“Simulation Sources.IntLib”。

2) 在放置元件前,按“TAB”键,打开元件属性对话框,再编辑其仿真模型属性,先确保其“Model Kind”为“Voltage Source”,“Model Sub-Kind”为“DC Source”。

3) 点击“Parameters”标签,设置电压值,输入“5V”,并使能“Component Parameter”,之后点击OK,完成设置。如图12:

图12

4) 同理放置VSS,并设置其电压值为“-5V”

5) 最后添加正弦信号输入:同样是Simulation Sources.IntLib中的VSRC,打开其仿真模型属性对话框,设置“Model Kind ”为“Voltage Source ”,而“Model Sub-Kind”设置为“Sinusoidal”。

6) 点击“Parameters”标签,设置电压值,可按如图13设置:

图13

之后点击OK,设置完成,放置信号源。

5、放置电源端口。

1) 点击“Place ? Power Port”,在放置前按“TAB”键,设置端口属性。

2) 其中对于标签VDD和VSS,其端口属性为“BAR”。

3) 对于标签GND,其端口属性为“Power Ground”。

4) 对于标签OUT(网络),其端口属性为“Circle”

6、连线,编译

根据上面的原理图连接好电路,并在相应的地方放置网络标签,之后编译此原理图。

7、仿真设置

点击“Design ? Simulate ? Mix Sim”,或是点击工具栏中(可通过“View ? Toolbars ? Mixed Sim”调出)的图标,进入设置窗口。如图14:

图14

按照图中显示设置好“Collect Data For”,“Sheets to Netlist”和“SimView Setup”等三个区域,并且我们可以看到有一系列的信号在“Available Signal”中,这些都是AD计算出来并可以进行仿真的信号。如果我们想要观察某个信号,只需将其导入(双击此信号)到右边的“Active Signal”中;同理,若想删除“Active Signal”中的信号,也可以通过双击信号实现。

①、传输函数分析(包括傅立叶变换)设置

传输函数分析会生成一个文件,此文件能显示波形图,计算时间变化的瞬态输出(如电压,电流)。直流偏置分析优先于瞬态分析,此分析能够计算出电路的直流偏置电压;如果“Use Initial Conditions”选项被使能,直流偏置分析则会根据具体的原理图计算偏置电压。

首先应该使能“Transient Analysis”;然后取消“Use Transient Defaults”选项,为了观察到50Khz 信号的三个完整波形,我们将停止时间设置为60u;并将时间增长步长设置为100n,最大增长步长为200n。最终设置如图15:

图15

②、交流小信号分析设置

交流小信号分析的输出文件显示了电路的频率响应,即以频率为变量计算交流小信号的输出值(这些输出值一般是电压增益)。

1) 首先我们的原理图必须有设置好参数的交流信号源(上面的步骤已经设置好)

2) 使能“AC Small Signal Analysis”选项

3) 然后根据图16输入参数:

图16

(注:如上图,开始频率点一般不设置为0,上图100m表示0.1HZ,结束频率点1meg表示1MHZ;“Sweep Type”设置为“Decade”表示每100测试点以10为底数增长,总共有701个测试点。)

至此,交流小信号分析设置完成。AD进行此电路仿真分析时,先计算电路的直流偏置电压,然后以变化的正弦输入代替原有的信号源,计算此时的电路的输出,输入信号的变化是根据“Test Points”和“Sweep Type”这两个选项进行的。

③、电路仿真与分析

设置完成之后,就可以进行电路仿真——点击“”图标。在仿真过程中,AD会将一些警告和错误信息显示在“Message”面板,如有致命错误可根据面板提示信息修改原理图;如果工程无错误,此过程还会生成一个SPICE Netlist(.nxs)文件,且此文件在每次进行仿真时都会重新生成。仿真分析结束会生成打开一个(.sdf)文件,里面显示了电路的各种仿真结果(注:直流偏置最先执行),如图17:

图17

1) 创建波特图

波特图包括了增益和相位信息,我们可以根据交流小信号分析结果得到电路的波特图。首先右击上半部分坐标图的“in”信号,选择“Edit Wave”,打开编辑波形对话框,然后选择左边的“Magnitude (dB)”,再点击“Creat”按钮。如图18:

图18

同理,对输出增益,在上半部分的坐标图中右击,选择“Add Wave to Plot”,在弹出的对话框中“Waveforms”列表选择“out”信号,并在右边的“Complex Functions”列表选择“Magnitude (dB)”,然后点击“Creat”按钮,得到输入输出的增益图。

之后重复上述步骤添加相位图,注意在“Complex Functions”列表选择“Phase (Deg)”,最后结果如图19:

图19

(我们可以在同个坐标图上显示不同的Y轴,使不同的曲线对应不同的Y坐标——只需在编辑或添加波形文件时,选中“Add to new Y axis”即可;若删除坐标轴,相应的曲线也会删除,且在这模式下没有Undo 功能,故误删的话需重新导入曲线。)

2) 使用光标工具分析

点击“DB(out)”曲线,右击选择“Cursor A ”,再右击选择“Cursor B”,打开两个测量光标,将光标按图20放置:

图20

再点击“Sim Data”标签,可以看到此时B-A = -3,且光标B的频率为“20kHz”,如图21:

图21

故3dB点的频率为20kHz。

8、参数扫描设置

参数扫描功能使得我们能够让特定的元件在一个范围内变化;当然相应的交流、直流或瞬态分析也要使能,才能观察相应的特性曲线或数据。具体步骤如下:

1) 首先点击图标,打开设置窗口,使能“Parameter Sweep”

2) 接着选择首要扫描参数元件C2,更改参数;再使能第二参数扫描功能,选择C1,更改参数;参数设置如图22:

图22

设置好之后,点击Ok,进行电路仿真。仿真后的一些结果如图23,图24与图25:

图23

图24

图25

点击相应的曲线,相应的元件(电容)参数会在左下角显示。

9、高级设置

“Advanced Options”设置页面包含一系列的内部SPICE选项,这些选项会影响仿真计算速度,像错误容量和重复限制等。如图26

图26

一般按着系统默认的设置就可以进行仿真,若想修改参数只需在相应的条目修改Value值即可。设置“Integration method”从Trapezoidal 到Gear,则计算时间变长,但仿真效果更好,若选择更高的Gear值,效果更好,时间更长。

10在此处键入公式。、使用SPICE Netlist进行仿真

上文提到软件仿真时会生成SPICE Netlist(.nsx)文件,我们也可以根据这个文件进行电路仿真分析。我们也可以通过点击图标生成此文件,然后通过此文件进行仿真。设置更改时点击Simulate ? Setup,进行仿真:Simulate ? Run。

AltiumDesigner使用教程

A l t i u m D e s i g n e r使 用教程 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

设计并生成PCB 根据WEBENCH生成的电源原理图,就可以在AltiumDesigner中画出设计电路的原理图和PCB图。 1.Ultra Librarian的安装和使用 1)在TI官网下载并安装Ultral Librarian并安装,下载地址:。 2)在TI官网找到要使用的芯片,在“符号和封装”项目下点击下载CAD文件(后缀 为.bxl),如下图所示: 3)打开Ultral Librarian软件,首先点击“Load Data”装载刚刚下载.bxl文件,在选择“Se lect Tools”中的“Altium Designer”,最后点击“Export to Selected Tools”。如下图所示:

4)随后会生成一个.txt文档,如下图所示。其中红色方框表示生成的PCB库和原理图所 在位置。 5)打开红色方框中的路径,里面有一个“”,用AltiumDesigner打开,如下图所示。

6)双击图中的1,在点击图中的2,会出现以下界面: 7)选择生成Ultral Librarian生成的文件夹中的“.txt”文件,然后点击“Start Import”那么就生 成了所需芯片的封装和原理图的库,只要在原件库中安装即可使用。如下图所示: 注意:这里生成的PCB库和原理图库首次打开可能会没有,解决的方法是先关闭然后再打开就可以了。

2.设计电路原理图 1)打开AD软件,依次选择:文件->新建(new)->工程(project)->PCB工程,在建立 工程之后一定要保存工程。如下图所示: 2)在新建的PCB项目下创建原理图项目(Schematic)。 3)在库中选择相应的原件,拖入原理图,如下图所示:

AltiumDesigner教程

快捷键: 快速复制放置元件:按住Shift键并拖动要放置的元件 Q:尺寸单位转换 J+C:查找元件 V+F:显示全屏元件 V+Z:显示上次比例 Ctrl+A:全选 Ctrl+C:复制 Ctrl+V:粘贴 Shift+s:单层显示 Shift+空格:改变走线模式 L:层面设置 G/shift+G/ctrl+shift+G:栅格设置 封装集成库的建立 新建集成库工程File→New→Project→Integrated Library 在集成库工程下新建原理图封装和PCB封装可在File →New→Library中新建,也可鼠标右键点击集成库名添加库文件 绘制需要的原理图封装和PCB封装原理图封装不需要太多尺寸要求,可通过编辑→Jump设置原点在器件中心或任意位置,PCB封装则需要根据实物尺寸绘制,可通过Edit(编辑)→Set Reference(设置参考点)将原点设置在元件中心、Pin1或任意位置(一般将原点设置在PCB封装中心或管脚1上,否则导入PCB图后布局拖动元件时光标可能会跑到离元件很远的地方)。点击Tool →New comment(新元件)可开始下一个元件的绘制。在界面右下方单击Sch →Sch Library/PCB→PCB Library可调出相对的库面板,原理图封装更改元件名字可通过Tools →Rename Comment修改,也可双击元件名称,在弹出的属性框Symbol Reference一栏中修改。PCB封装通过双击封装名字修改。注:单击右下方System→supplier Search(供应商查找),输入元件名称,显示的元件信息可拖动到原理图封装界面的空白处,从而显示在元件属性框内。 确定原理图封装和PCB封装的链接关系在原理图封装界面右下方点击Show Model展开箭头。点击Add Footprint→Browse,在PCB封装库里选择对应的PCB封装(可选择多个),点击OK、OK,就可形成链接关系。 编译点击左下方Project切换到Project,File→Save All,填写各文件名称和要保存的位置,右键点击集成库名称,点击“Compile Intergrated Library ×××” PC B工程的建立 新建PCB工程File→New→Project→PCB Project,右键单击,保存工程。 2.1原理图的绘制 ①新建原理图文件File→New→Schematics(原理图),或右键单击工程名为工程添加新文件,选择原理图。右击文件名保存 ②设置图纸参数Design→Document Options(文档选项),切换到Sheet Options选项卡进行设置,还可直接双击纸张外空白处进入Sheet Options选项卡进行设置 ③调入元件单击界面右侧Library…(库…)可在里面查找放置元件。 注:Edit→Align(对齐)可使选中的元件对齐 注释元件编号:Tools→Annotate Schematics(注释)在弹窗中设置好注释顺序及开始注释的序

相关文档