Protel98电路仿真的基本步骤.docx
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Protel98电路仿真的基本步骤
Protel98电路仿真的基本步骤
黄康才
以基本放大器的时域（暂态）分析为例
1、添加仿真元件库
本例添加的仿真元件库路径在：
\Client98\Sch\Library\Symbols.lib
2、放置仿真元器件
方法和绘制Sch原理图一样
3、放置电源或信号源
方法1：
用菜单Simulate\Source下的命令
方法2：
用仿真电源工具条中的命令（执行菜单命令View\Toolbars\SimutionSources命令来切换）。
本例用+12V的电源和10K、1mV的正弦信号。
4、设置节点
方法1、用Place\NetLabel命令；
方法2、用画线工具条
中的Net命令（执行菜单命令
View\Toolbars\WringsTools命令来切换）。
最好，电路如下：
5、启动仿真
本例进行时域（暂态）模拟，所以执行Simulate\SetupSimulator\Transient命令，即
6、进行仿真设置。
在上一步骤中弹出“时域分析对话框”：
其中：
Duration（s）:
指时域分析结果显示的时间长度。
一般显示信号三、四个周期的波形比较合适。
Display（s）:
指相邻显示点的时间间隔。
Start（s）:
显示起始时间，缺省为0。
Run:
单击该按钮，程序开始进行时域分析。
最后得到仿真结果：
如何设置直流仿真激励源
黄康才
引言：
Protel98可在原理图的基础上进行模拟。
模拟前要在进行模拟的原理图上放置激励源。
直流仿真电源用于产生直流电压和电流。
包括VSRC（直流电压）仿真电源和ISRC（直流电流）（如图1所示）。
图1
如图3中，模拟激励源工具栏提供了四种电压的直流源，它们分别是+12V、-12V、+5V和-5V四种，这四种是最常用到的直流激励源。
如果你所放置的直流源的幅度与这些不同，可在属性对话框中修改。
例题：
在原理图上放置一个名称为VCC的+5V直流源。
重点：
属性的设置。
过程：
1、新建一个SCH文件。
2、在新建的原理图上放置一个+5V的直流源。
方法1：
用菜单Simulate\Source\+5VoltsDC命令：
图2
方法2：
用仿真电源工具条
图3
中的命令（执行菜单命令View\Toolbars\SimutionSources命令来切换）。
单击工具栏上+5V的图标。
3、打开“直流源属性”对话框，将其中的Designator设置成VCC，
图4
即放置直流源的名称为VCC。
4、放置电源/接地符号 放置了直流源后，还要在直流源两端放置适当的电源/接地符号，如下图所示：
图5
注意：
上端电源符号的网络名为VCC，下端为GND。
小结：
放置直流源的方法很简单：
将模拟激励源工具栏打开后，单击上面的直流源符号，接着进行直流源的设置，即可在原理图上放置所设置的直流源。
最后为放置的直流源加上相应的电源和接地符号即可。
“直流源属性”对话框中的各个项目说明：
标签
参数
含义
Attribute
LibRef
该激励源在元件库中的序号
Footprint
激励源的印刷封装
Designator
激励源的名称（VCC）
PartType
元件类型，可以不修改
PartField1-8
DC
直流源的直流电压（V）或者电流大小（A）（如12）
AC
如果要作小信号分析交流分析，则它不能为0，典型值为1
ACPhase
小信号电压的相位
图6
如何设置交流仿真电源
黄康才
引言：
交流仿真电源用于产生交流电压和电流。
包括VSIN（交流电压）仿真电源和ISIN（交流电流）（如图1所示）。
图1
用户在模拟时可能需要一个正弦信号，比如要使用一个2K的正弦信号来模拟语音。
在“模拟激励源”工具栏中提供了四种频率的交流源，它们分别是1K、10K、100K和1M四种（如图3中），这四种是最常用到的交流激励源。
如果你所放置的交流源的频率与这些不同，可在属性对话框中修改。
例题：
在原理图上放置一个名称为Var的频率为10K交流源。
重点：
属性的设置。
过程：
1、新建一个SCH文件。
2、在新建的原理图上放置一个10K的交流源。
方法1：
用菜单Simulate\Source\+5VoltsDC命令：
图2
方法2：
用仿真电源工具条
图3
中的命令（执行菜单命令View\Toolbars\SimutionSources命令来切换）。
单击工具栏上
的图标。
3、打开“交流源属性”对话框，将其中的Designator设置成Vac，
图4
即放置直流源的名称为Vac。
4、放置网络标号和接地符号 放置了交流源后，还要在交流源上端放置一段导线后，在导线上放置一个网络标号（如ACout），用户一般要为每一个激励源实质一个网络标号，来表示激励源的输入点。
下端放置接地符号，如下图所示：
图5
注意：
下端接地符号网络名为GND。
小结：
放置直流源的方法很简单：
将模拟激励源工具栏打开后，单击上面的交流源符号，接着进行交流源的设置，即可在原理图上放置所设置的交流源。
最后为放置的交流源加上表示输入位置的网络标号和接地符号即可。
“交流源属性”对话框中的各个项目说明：
标签
参数
含义
Attribute
LibRef
该激励源在元件库中的序号
Footprint
激励源的印刷封装
Designator
激励源的名称（如INPUT）
PartType
不要修改
PartField1-8
DC
交流源带有的直流电压（V），可以忽略
AC
如果要作小信号分析交流分析，则它不能为0，典型值为1
ACPhase
小信号电压的相位
图6
如何设置数字仿真激励源
黄康才
引言：
Protel98可以支持模拟电路、数字电路和混合/数字电路的模拟，在用户进行数字模拟时就需要使用数字激励源。
数字激励源（周期性脉冲仿真电源）用于产生周期性电压和电流。
包括VPULSE（周期性脉冲电压）仿真电源和IPULSE（周期性脉冲电流）方正电源（如图1所示）。
图1
如图3中，模拟激励源工具栏提供了四种电压的周期性电压源，它们分别是1K、10K、100K和1M四种，这四种是最常用到的数字激励源。
如果你所放置的数字源的频率率与这些不同，可在属性对话框中修改。
例题：
在原理图上放置一个名称为CLK的频率为10K的数字激励源。
重点：
属性的设置。
过程：
1、新建一个SCH文件。
2、在新建的原理图上放置一个频率为10K的数字激励源。
方法1：
用菜单Simulate\Source\+5VoltsDC命令：
图2
方法2：
用仿真电源工具条
图3
中的命令（执行菜单命令View\Toolbars\SimutionSources命令来切换）。
单击工具栏上
的图标。
3、打开“直流源属性”对话框，将其中的Designator设置成CLK，
图4
即放置直流源的名称为CLK。
4、放置网络标号和接地符号 放置了交流源后，还要在交流源上端放置一段导线后，在导线上放置一个网络标号（如CLK），用户一般要为每一个激励源实质一个网络标号，来表示激励源的输入点。
下端放置接地符号，如下图所示：
图5
注意：
下端接地符号网络名为GND。
小结：
放置数字激励源的方法很简单：
将模拟激励源工具栏打开后，单击上面的数字激励源符号，接着按键盘上的Tab键，在弹出的对话匡中，进行数字激励源的设置。
然后点击鼠标左键或按键盘上的Enter键，将所设置的激励源放置在原理图上。
最后为放置的激励源加上表示输入位置的网络标号和接地符号即可。
“周期性脉冲仿真电源的属性”对话框中的各个项目说明：
标签
参数
含义
Attribute
LibRef
该激励源在元件库中的序号
Footprint
激励源的印刷封装
Designator
激励源的名称（如INPUT）
PartType
不要修改
PartField1-8
DC
交流源带有的直流电压（V），可以忽略
AC
如果要作小信号分析交流分析，则它不能为0，典型值为1
ACPhase
小信号电压的相位
IntialValue
初始电压或电流值（如0）
Pulsed
电压或电流的脉冲值（如5）
TimeDelay
电源从初始值向脉冲值变化前的延时时间，单位为秒（s）
RiseTime
电压或电流上升时间（S），必须大于0（如4u）
PallTime
电压或电流下降时间（S），必须大于0（如4u）
PartField9-16
PulseWidth
脉冲宽度，即脉冲保持时间
Period
脉冲周期,即频率（Hz）的倒数（如本例100u=1/10K）
图6
Protel99se高级数模混合电路信号仿真
运用于真正的混合信号环境，Protel99SE强大的电路仿真器提供了连续的模拟波形和离散的数字信号仿真。
作为AdvancedSchematic的扩展，为用户提供了一个完整的从设计到验证的分析环境。
对于产品的开发来说，一个电路设计是否按所期望的方式工作是至关重要的。
这就是为什么要在设计工具包中提供集成仿真工具。
Protel99SE的仿真器是一个强大的模拟和数字混合电路仿真工具，它基于最新的XSPICE3f5引擎，与Protel的原理图输入模块相结合提供了一个完整的前端设计解决方案。
实用仿真技术
真正的SPICE兼容
用于数字仿真的SimCode
模拟仿真轻松自如
广泛的模型库
全面支持器件厂商的模型
强大的分析工具
受控激励源
显著特性
SIM99SE之特性
☆实用仿真技术
使用高级的模拟和数字模型技术，Protel99SE集成的仿真器使您在设计PCB前就可以验证和调试您的设计。
要得到精确、真实的模拟/数字混合电路的仿真结果，只需在原理图上轻轻一按键即可。
Protel99SE的仿真工具可以处理任意复杂的电路设计。
其仿真元件库中提供了约6000多个模拟和数字元件。
仿真处理的电路节点数量没有任何限制，可以计算包括传输延迟、启动和保持时间、输出负载等等（事实上几乎包含了电路所有物理参数），并且可以得到精确真实的结果。
作为一个真正的混合信号分析工具，Protel99SE的仿真器提供了连续的模拟波形和离散的数字信号仿真。
您可以同时运行和观察复杂的模拟和数字仿真波形，得到一X完整的电路运行波形图。
☆真正的SPICE兼容
Protel99SE电路仿真器使用的是BerkeleySPICE3f5/XSPICE的增强版本，可以精确仿真任意组合的模拟和数字元件，不需要人工插入D/A或A/D转换器。
对于数字器件（包括TTL和CMOS），电路仿真器包含了精确的事件驱动行为模型，以解决混合模式设计的仿真。
由于Protel99SE的电路仿真器具有真正的SPICE兼容性（模拟仿真的工业标准），所以可以直接将器件厂商提供的最新模型用于Protel99SE。
☆用于数字仿真的SimCode
在Protel99SE中，数字器件使用DigitalSimCodetm进行精确模拟，扩展的高级语言为XSPICE。
除标准的事件驱动元件模型外，DigitalSimCode允许指定器件的传输延迟、输入和输出负载等参数。
可控的数字模型参数，意味着可以获得更精确的仿真，您可以进行更精细的时间和负载效果试验。
Protel99SE的电路仿真器为您提供了更贴切的分析工具。
☆模拟仿真轻松自如
与原理图编辑器的无缝结合，使得在Protel99SE中仿真轻而易举。
只要简单地从仿真元件库中调用元件构起电路原理图，然后轻轻一按键，您的设计便栩栩如生了。
分析结果显示在集成的波形观察器上，它提供全面的观察和测量控制，其中包括两个用户自定义测量以与支持同时显示两种不同类型的AC分析波形。
例如：
可以在一个屏幕上同时显示一个信号的频率和相位响应。
在Protel99SE中运行仿真不需要编辑神秘的文本文件，所有仿真参数都通过直观的对话框控制。
仿真配置随设计文件一起保存，所以很容易随时修改参数和重新观察电路仿真结果。
☆广泛的模型库
Protel99SE提供了20多个仿真库，共6000多个仿真元件。
Protel库开发中心还专门负责库的日常维护，并不断开发新库。
所有这些新库均免费提供给Protel正版用户，您可以从Protel（protel）下载。
每个仿真用元件已经连接到相应的模型上，也带有PCB封装信息。
这意味着您可以在做完仿真后直接转到PCB设计。
☆全面支持器件厂商的模型
真正的SPICE3f5兼容意味着在Protel99SE中可以使用厂商（如：
Motorola,TexasInstruments等）提供的SPICE器件原模型。
仿真器可以直读这些模型，确保电路使用真实的元件参数以得到精确仿真的结果。
使用Protel99SE的电路仿真器可以面向广泛的元器件。
☆强大的分析工具
Protel99SE的电路仿真器支持一系列强大的电路仿真功能，包括：
AC小信号、暂态、噪声和DC传递。
除了基本分析，还可以使用蒙特卡罗元件容差分析、元件值和温度扫描分析、以与快速傅立叶变换等对电路进行调试。
所有分析都提供了一组配置选项，由相应的仿真算法支持，可得到所有状态下电路执行的真实情况。
Protel99SE仿真器完全支持对输出波形的后处理。
使用数学公式建立的方程式可应用到任何波形。
Protel99SE的仿真示波器显示波形结果。
可以使用简单操作（如：
加、乘等），也可以使用三角函数（如：
对数、积分、sin、cos等）对其进行运算。
☆受控激励源
Protel99SE的电路仿真器提供完整的线性和非线性受控源，以“黑匣子”定义电路行为，包括简单线性或基于电压和电流的复杂数学函数。
这些受控源可以很轻松地将电压或电流控制的器件连接在电路中。
用标准的数学符号和函数（如LOG、LN、EXP、SIN等）可以建立任意复杂的传递函数。
显著特性
▲运用于真正的混合信号环境
▲领先的混合信号仿真技术
▲与原理图编辑器的无缝结合
▲广泛的仿真器件库支持
▲与XSPICE3f5全兼容的模拟仿真
▲齐备的器件模型
▲带有AC小信号、暂态、噪声和DC传递等全面分析
▲参数扫描和蒙特卡罗分析可以精确测试元件值变化和容差效果
▲支持复杂激励源，包括受控源、表达式定义源和基于查表的源波形
▲集成的波形显示器，提供可选比例、颜色控制和测量指针
▲同时显示不同类型的波形
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