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P SPICE- 电子线路模拟 LTspice IV 教程.

16. 07 2009 郭督于德国.

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目录 1.简介 2. 安装

3. ?练习例子Astable Multivibrator“ 6 3.1. 打开线路图 3.2.信号分部 3.3. L?schen von Signalverl?ufen im Ergebnis-Bildschirm 10 3.4. Andere Farbe für eine Ergebniskurve 10 3.5. ?nderung der Simulationszeit 11

3.6. ?nderung des dargestellten Spannungs- oder Strombereichs 13 3.7. Cursor-Einsatz 15

3.7.1. Verwendung eines Cursors 15

3.7.1. Verwendung eines zweiten Cursors 15 3.8. Differenzmessungen 16 3.9. Strom-Messungen 17

3.10. ?nderung von Bauteilwerten 18

4. RC-Tiefpass als erstes eigenes Projekt 19

4.1. Zeichnen des Stromlaufplans mit dem Editor 19 4.2. Zuweisung neuer Bauteilwerte 20 4.3. Untersuchung von einmaligen Vorg?ngen 21 4.3.1. Die Sprungantwort 21

4.3.2. Ein- und Ausschaltvorgang 23 4.3.3. Die Impulsantwort 24

4.4. Periodische Signale am Eingang 27 4.4.1. Sinussignal mitf= 1591 Hz 27 4.4.2. Rechtecksignal mitf= 1691 Hz 28 4.4.3. Dreiecksignal mitf= 1691 Hz 29

4.5. AC-Sweep zur Ermittlung des Frequenzganges 30 5. FFT (= Fast Fourier Transformation) 32 6. Zweites Projekt: Gleichrichtung 34 6.1. Einpuls-Gleichrichter ohne Trafo 34

6.2. Eine wichtige Sache: Erstellung eines SPICE-Modells und eines Symbols für einen Transformator 35

6.2.1. Erstellung des SPICE-Modells für einen Transformator mit zwei 35 Wicklungen

6.2.2. Erzeugung eines passenden Symbols für den Transformator 36 6.3. Einpuls-Gleichrichter mit Trafo 38

6.4. Verwendung der Diode 1N4007 in der Gleichrichterschaltung 39 6.5. Zweipuls-Gleichrichter mit Trafo 41

7. Drittes Projekt: Drehstrom 43

7.1. Programmierung eines Drehstromsystems 43 7.2. Drehstrom-Gleichrichterbrücke ( Lichtmaschine im Auto) 44 8. Viertes Projekt: Darstellung von Bauteil-Kennlinien 46 8.1. Ohm‘scher Widerstand 46 8.2. Diode 47

8.3. NPN-Transistor 48

8.4. N-Kanal-Sperrschicht-FET 50 2

9. Fünftes Projekt: Schaltungen mit Transistoren 51 9.1. Einstufiger Verst?rker 51

9.1.1. Ansteuerung mit einem Sinus-Signal 51

9.1 .2. Simulation des Frequenzganges (?AC-Sweep“) 53 9.2. Zweistufiger gegengekoppelter Breitbandverst?rker 54 9.2.1. Pflichtenheff 54

9.2.2. Simulations-Schaltung und Simulations-Vorgaben 55 9.2.3. Simulation in der Time Domain (= im Zeitbereich) 55 9.2.4. DC-Bias (= Gleichstrom-Analyse) 56

9.2.5. AC-Sweep (= Frequenzgang von 1 Hz bis 200 MHz) 58 9.3. Der Parameter-Sweep 59

10. Sechstes Projekt: OPV-Schaltungen 61 10.1. Einstieg: Umkehrender Verst?rker 61

10.2. Einsatz eines SPICE-Modells als ?Subcircuit“ aus dem Internet 63 10.2.1. Breitband-Gainblock für 1 kHz bis 30 MHz mit 0PA355 63 10.2.2. Simulation mit dem erstellten 0PA355-Subcircuit-Modell 63 10.3. Verwendung von Labels 66

11. Siebtes Projekt: DC-DC-Konverter 68

11.1. Bereitstellung des Power-MOSFETs ?IRFZ44N“ 68 11.2. Der Step-Up-Konverter ( = Aufw?rtswandler) 70 11.3. Der Flyback-Konverter ( = Sperrwandler) 72 11.4. Der Step-Down -Konverter ( = Abw?rtswandler) 74

12. Achtes Projekt: Phasenanschnitt-Steuerung mit Thyristor 76 12.1. Das eingesetzte Thyristor-Modell 76 12.2. Schalten von Ohm‘schen Lasten 77 12.3. Schalten von induktiven Lasten 78 12.4. Zündung des Thyristors über einen Gate-Transformator 79 13. Neuntes Projekt: Echos auf Leitungen 80 13.1. Leitungen nurzwei Dr?hte? 80 13.2. Echos 82

13.3. Simulation des vorigen Rechenbeispiels mit LTSpice 84 13.4. Leerlauf oder Kurzschluss als Last am Kabelende 87

13.5. Verwendung von Kabel mit Verlusten (Beispiel: RG58 1 50Q) 89 13.5.1. Wie simuliere ich RG58-Kabel? 89 13.5.2. Simulation der Kabeld?mpfung bei 100MHz 90

13.5.3. Speisung der RG58-Leitung mit einer Pulsspannung 93 13.5.4. Ein Kurzschluss am Ende der RG58-Leitung 94 14. Zehntes Projekt: S-Parameter 95

14.1. Jetzt nochmals Echos, aber mit System 95

14.3. Praxisbeispiel: 110MHz Tschebyschef Tiefpassfilter (LPF) 98 15. Elftes Projekt: Double Balanced Mixer (= Ringmodulator) 102 15.1. Etwas Grundlagen und Informationen 102 15.2. Standardschaltung des Ringmodulators 103 15.3. Die erforderlichen übertrager 104 15.4. Simulation des DBM-Verhaltens 105 3

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16. Zw?lftes Projekt: Digitale Schaltungssimulation 106 16.1. Was man vorher wissen sollte 106

16.2. Einfacher Anfang: die Umkehrstufe ( NOT oder Inverter) 107 16.3. Der AND-Baustein 108 16.4. Das D-Flipflop 109

16.5. Dreistufiger Frequenzteiler mit D-Flipflops 110 17. Dreizehntes Projekt: Rausch-Simulation 111 17.1. Etwas Grundlagen 111

17.1.1. ?Rauschen“ --woher kommt das? 111 17.1.2. Weitere Rauschquellen 113

17.1.3. Rauschtemperatur und Noise Figure eines Twoports 114 17.2. Simulation der Spektralen Rauschleistungs-Dichte 114 17.3. Simulation der Noise Figure in dB 117 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, LTspice IV 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 (Linear Technology Corporation) 推出 LTspice IV ，这是其免费 SPICE 电路仿真软件 LTspice/SwitcherCADIII所做的一次重大更新。LTspice IV 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，LTspice IV 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。LTspice IV 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。

LTspice IV 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 LTspice IV 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。LTspice IV 不受元件或节点数目的人为限制。

LTspice IV 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 (www.linear.com)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“).