Базове моделювання ланцюга за допомогою LTspice - Технічні статті
LTSpice - це універсальний, точний і безкоштовний симулятор схем, доступний для Windows і Mac. Це огляд моделювання змінного та постійного струму, а також способи аналізу вихідних сигналів.
LTSpice - це універсальний, точний і безкоштовний симулятор схем, доступний для Windows і Mac. У цій статті ми надамо огляд моделювання змінного та постійного струму, а також способи аналізу вихідних сигналів.
Рекомендований рівень
Новачок (ви повинні бути знайомі з концепціями аналогових схем, щоб отримати максимальну віддачу від цієї статті)
Починаємо
Щоб отримати копію виконуваного файлу LTSpice, відвідайте сторінку завантаження інструментів проектування лінійних технологій тут. Після того, як ви встановите програму та запустите її, ви побачите екран, як показано нижче. Для того, щоб насправді розпочати малювати схему, вам потрібно натиснути маленький червоний значок «LT» в меню файлу (це створює новий проект):
З цього місця ви можете розпочати розміщення та редагування компонентів, але спочатку переглянемо деякі комбінації клавіш. Більшість із них можна знайти на панелі інструментів над вікном схеми, а також у меню «Редагувати» та «Перегляд», якщо ви бажаєте отримати до них доступ таким чином. Якщо ви коли-небудь застрягли в роботі з LTSpice, у меню Довідка доступний досить повний набір ресурсів, включаючи більше прикладів щодо використання. Ось список деяких гарячих клавіш для створення вашої схеми:
R: Помістіть резистор
C: Розмістіть конденсатор
L: Помістіть індуктор
D: Помістіть діод
G: Місце землі
F2: Меню компонентів
F3: Натягніть дріт
F4: Етикетка сітка
F5: Видалити (натисніть F5, потім клацніть компонент)
F6: Копіювати
F7: Рухайтеся без проводів
F8: Перетягування/переміщення за допомогою проводів
F9: Скасувати (зміна + F9 переробити)
CTRL + R: Повернути (коли вибрано компонент)
CTRL + E: Дзеркало (коли вибрано компонент)
Зауважте, що CTRL + Z не скасовує; скоріше, CTRL + Z і CTRL + B використовуються для збільшення та зменшення відповідно. Натискання простору - це "масштабування відповідно до розміру", яке приємно розміщує область перегляду. Тепер ми почнемо розміщувати компоненти та імітувати простий підсумовуючий підсилювач операційного підсилювача. Натисніть F2 для доступу до меню компонентів, де ви знайдете джерела напруги та моделі підсилювачів. Перегляньте знімок екрана нижче, щоб побачити спливаюче вікно компонента (і схему готової схеми). Вам потрібно буде ввести підпапку "Opamps" і знайти компонент під назвою "UniversalOpamp2":
Помістіть його де завгодно на схемі. Далі вам потрібно буде знову відкрити меню компонентів і розмістити загалом п’ять джерел напруги з верхнього рівня меню компонентів (ви можете заощадити час, скориставшись гарячою клавішею копіювання після розміщення першого). Три з них повинні знаходитися ліворуч від операційного підсилювача, а два - праворуч. Я вважаю, що, як правило, найкраще розміщувати всі ваші компоненти та підключати дроти перед редагуванням значень, тому вам також захочеться розмістити три резистори у такій конфігурації, як показано нижче. Зауважте, що ваша схема повинна завжди мати символ заземлення, або він не буде функціонувати. Якщо ви хочете повернути компонент, не забудьте натиснути CTRL + R під час розміщення:
Далі ви захочете з’єднати все разом, натиснувши F3 проводити дроти. Коли ви намалювали дріт між двома компонентами, клацніть правою кнопкою миші, щоб закінчити малювання. Що стосується проводів, клацання один раз закріпить провід до точки, в яку ви клацнули, і дозволить вам змінити напрямок (утримуючи CTRL, натискаючи F3 для розміщення проводів, які не знаходяться під прямим кутом), і ви можете протягнути дроти безпосередньо через кілька компонентів, щоб швидко їх з’єднати. Ви також захочете розмістити землю для кожного джерела живлення і на позитивному терміналі підсилювача. Щось, що ви могли б помітити в цей момент, це те, що клеми + V та -V на операційному підсилювачі та на двох джерелах напруги у наведеній вище схемі не мають проводів, що їх підключають. Натисканням F4 (label net), ви можете назвати певний провід або порт. Присвоєння однакової назви двом об’єктам з’єднує їх так, ніби у вас є провід між ними, і це хороший спосіб зменшити безлад (а також вказати, де ви зацікавлені в зондуванні, як тільки ви насправді змоделюєте). Продовжуйте і використовуйте цю функцію для підключення клем вашого операційного підсилювача до двох найбільш праворуч джерел напруги.
Тепер настав час надати компонентам деякі значення. Клацнувши правою кнопкою миші на будь-якому компоненті, ви можете редагувати його властивості. Ви побачите, що резистори будуть досить простими, з коробками для значень опору, допуску та номіналу потужності. Для введених значень потрібні лише літери, щоб вказати порядок величини (тому вам не потрібно писати "ом" після кожного числа), і важливо зазначити, що у LTSpice "m" та "M" означають "мілі", тоді як ви використовуєте "MEG" (або щось на зразок 1000 тис.) для вказівки мегаомів/фарад/генрі/тощо. У прикладі, який я подав, усі чотири резистори мають значення 1k, тому введіть це для кожного. Це трохи повільніше, ніж заповнення та копіювання, але в майбутньому розміщення ланцюга перед редагуванням компонентів допоможе вам не забути речі.