使用指南LTspice.docx
《使用指南LTspice.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《使用指南LTspice.docx（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
使用指南LTspice
LTspice使用指南
梁竹关
云南大学信息学院电子工程系，zhgliang@
1前言
1．1电路仿真分析软件简介
电路仿真（simulation）分析软件很多，有用于模拟电路的、有用于数字电路的、有既可以用于数字电路也可以用于模拟电路的，而且在这些软件中，有的功能非常强大，用户使用起来很方便、并且容易入手，而有些就要逊色多了，在这里就不一一列举那些软件以及它们的功能，用户可以根据实际情况选择适合的。
当然商用的电路仿真软件往往功能强大，但价格也非常之昂贵，而用于学习的免费软件功能就弱多了。
LTspice是集成电路仿真分析软件其中之一，它是一个可视化的图形输入电路仿真软件，在windows操作系统下运行。
下面就主要介绍LTspice的功能、特点和使用方法。
LinearTechnology公司是一家大型的美国电子元器件制造商，它生产各种各样电子元器件，有模拟电路元器件、有数字电路元器件等等。
1．2电路仿真软件做什么？
电路仿真软件主要用于分析电路的功能和性能。
当我们仿真分析电路时，首先必须明确你要仿真分析的电路是模拟电路还是数字电路，这是因为模拟电路和数字电路需要分析的功能和性能有所不同。
1．3电路仿真软件通用使用步骤
不同的电路仿真软件使用方法和技巧会有所不同，但它们还是有一些相通之处。
相通之处就在于如下，当用仿真分析软件分析电路时，首先需要输入电路，一般会有文本输入和图形输入两种方式；然后设置仿真类型，最后调用仿真控制命令进行仿真分析，得到的结果可能以数字形式表示出来，也可能以图表形式表示出来。
2安装仿真软件
图2.1软件下载地址
网址forICdesigh中找到）
3电路输入
无论电路是简单还是复杂，其输入过程和方法是相同的。
下面就以一个CMOS反相器电路为例，说明LTspice软件的电路原理图输入过程和方法。
3．1打开电路原理图输入界面
当你安装电路仿真软件LTspice成功后，计算机桌面上会LTspice的快捷图标，双击该图标，打开一个对话界面，如图3.1所示。
图3.1LTspice打开的界面
在图3.1所示的界面单击File，出现如图3.2所示的对话框，从中选择NewSchematic并单击，这将得到电路原理图输入界面，如图3.3所示。
图3.2找到NewSchematic
图3.3电路原理图输入界面
3．2输入电路原理图
（1）电子元器件
当鼠标指到像个与门的图形，如图3.4所示，点它时就可以找到各种电路元器件库。
图3.4准备添加元器件
在该元器件库中，有各种各样元件、器件，主要还是LinearTechnology公司自己制造的元器件，在库里还有电阻、电容、电感、二极管、BJT晶体管、FET晶体管，各种电源（包括独立电源和受控电源）等。
点击与门图形后，得到如图3.5所示的元器件库。
图3.5LTspice的元器件库
（2）布局
在这里要输入CMOS反相器晶体管电路，它由一只PMOS和一只NMOS构成。
我们知道，MOS晶体管应该是四端器件。
但是，如果MOS晶体管的衬底和源极相连时，它就可以被看成三端器件。
为了电路需要，在元器件中选择衬底没有和源极相连的MOS晶体管。
在LTspice元器件库中的pmos4和nmos4表示衬底没有和源极相连接。
在LTspice元器件库中找到pmos4，双击它，然后在电路输入界面点击一下，如图3.6所示。
（a）找到pmos4
（b）安放pmos4
图3.5布置PMOS管
布置nmos4的过程和方法和pmos4的完全一样。
元件布置好以后，还需要给元件设置工艺参数。
MOS晶体管的最主要工艺参数是尺寸L和W。
把鼠标置于布置好的元件上，然后点击鼠标右键，得到如图3.7所示的对话框。
图3.7设置MOS晶体管的工艺参数
在电路输入界面布置NMOS管的过程和PMOS晶体管的完全相同，如图3.8所示。
图3.8布置NMOS晶体管
（2）布线
和PCB电路一样，当电路元器件布局好后，还要对它们进行布线，也就是实现互连，使信号能够在电路中正常运行。
在电路输入界面中的EDIT下拉菜单中找到DrawWire，如图3.8所示，选中它，就可以实现对电路布线，CMOS反相器的布局布线结果如图3.9所示。
（a）准备布线
（b）布线结果
图3.9布线
3．3封装电路
电路设计采用层次化的方式，为了上层电路的调用，往往把底层的电路做好后进行封装，其实进行封装不仅有利于上层电路调用，还有利于测试。
对底层电路进行封装的过程如下：
在电路原理图输入界面File的下拉菜单中找到NewSymbol，点击它，就得到一个新的画图界面，如图3.10所示。
（a）NewSymbol
（b）封装界面
3.10封装电路
利用封装界面中的draw下拉菜单中的选项就可以画出CMOS反相器的电路符号，如图3.11所示。
图3.11反相器电路符号
在图3.11中的Pin添加方法是这样的，从该界面的Edit下拉菜单中找到AddPin/Port，点击它，就可以在图中增加Pin，如图3.12所示。
需要注意的是Symbol中的Pin的名称得和被封装的电路中的一样。
图3.12添加Pin
4、运行仿真
4．1仿真类型
模拟电路和数字电路仿真分析的功能和性能指标是不一样的，在仿真进行之前，首先要明确做什么样的仿真分析，才好设置仿真条件。
（1）模拟电路仿真分析类型
对于模拟电路，输入正弦波信号进行分析，仿真分析类型主要有静态工作点分析、小信号模型分析、噪声分析等。
（2）数字电路仿真分析类型
对于数字电路，输入脉冲波形进行仿真分析，仿真分析类型主要有时序分析（采用瞬态分析控制）。
4．2接入信号源
电路做好后，在电路输入端加激励信号源，才能观察到电路的反应如何。
接入信号源的步骤如下：
第一步，在元器件库中找到独立电压源Vantage；第二步，双击Vantage，让它进入画图界面；第三步，拖动Vantage图标，移到电路输入端；第四步，右击Vantage图标，对它进行设置。
以上步骤如图4.1所示。
（a）元器件库中的独立电压源
（b）添加信号源
（c）设置信号源
图4.1信号源
4．3仿真设置
在运行仿真命令之前，首先必须设置仿真类型。
在电路原理图输入窗口中，找到Simulate选项，单击它，选中EditSimulationCmd，得到如图4.2所示的对话窗。
Transient表示瞬态分析，ACAnalysis进行小信号分析，DCSweep可以做直流分析。
图4.2EditSimulationCmd
下面对CMOS反相器运行Transient仿真，进行功能和时序分析。
在EditSimulationCmd选中Transient，然后在出现的对话框中进行设置，如图4.3（a）所示。
Transient仿真设置后得到的结果如图4.4（b）所示。
（a）Transient对话框
（b）Transient设置结果
图4.3Transient仿真设置
4．4运行仿真
当设置好需要运行的仿真类型以后，点击Simulate中的Run，如图4.2所示，就可以仿真了。
图4.5运行仿真
4．4仿真结果
运行Run命令后，将会增加一个新窗口，如图4.6所示。
仿真运行结果将在个窗口显示出来。
图4.5增加一个新窗口
只要把鼠标放在电路中，将在新窗口显示电压波形和电流波形，如图4.6所示。
图4.5输出波形
升级会员 