《活學活用 LTspice 進行電路設計》系列專輯由多篇文章構成,涵蓋了 ADI LTspice 的軟件下載、入門指南、以及具體的設計仿真攻略等,引領大家在 LTspice 電路仿真設計中從入門到精通。本文為引言篇,將介紹 LTspice 的下載安裝教程,并講解它的優勢及用途。
什么是 LTspice?
由 ADI 免費提供的 LTspice XVII 是一款基于 SPICE 的高性能仿真器,可以處理無限數量的節點。尤其是開關穩壓器的仿真,它比使用普通 SPICE 仿真器時速度快得多。
除了擁有電路、符號編輯器和波形查看器之外,LTspice 還擁有豐富的無源元件庫和大約 2000 種 ADI 產品的宏模型,包括穩態檢測、啟動傳輸分析和階躍響應分析。同時,它能夠進行效率計算和功率計算等模擬。
LTspice 的安裝方法
要使用 LTspice,我們需要先登錄 ADI 官網將其下載。
LTspice 下載步驟
第一步:打開 ADI 官網,如下圖(圖1)所示,點擊紅框 “LTspice” 的圖片,即可跳轉到下載頁面;
圖1 在ADI官網點擊“LTspice”
第二步:如下圖(圖2)所示,根據自身電腦,點擊紅框相對應的 LTspice 版本進行下載;
圖2 下載LTspice
第三步:“LTspiceXVII.exe“ 文件將被下載,并安裝于您的電腦。
更新LTspice
LTspice 仿真軟件每天都會添加新的 ADI 型號,請定期運行 “Sync Release”,以便及時添加和使用新模型。
更新 LTspice 操作步驟
成功下載 LTspice 后,我們可以通過執行 “Sync Release” 對其進行更新,如下圖(圖3)所示:
第一步:點擊 “Tools > Sync Release”;
第二步:彈出 LTspice XVII 窗口,點擊 “OK”。
圖3LTspice更新步驟圖
LTspice 的用途
LTspice 用于學習電路知識
我們能夠使用 LTspice 進行模擬各種電路,從而加深自身對電路學習方面的理解。例如:在教科書中,RC 組成的低通濾波器的截止頻率公式為:fc = 1/(2πRC),假設低通濾波器的參數為 R=10kΩ、C=0.1uF,則計算可得截止頻率約為 159Hz:
fc = 1/(2 x π x 10k x 0.1u) = 159.15Hz
接下來我們使用 LTspice 進行模擬電路,如下圖(圖4)所示:
圖4 模擬電路圖
如上圖(圖4)所示,截止頻率,即增益降低 -3 dB 的頻率,使用 LTspice 模擬的測試結果和計算公式可得的截止頻率同為 159Hz。由此可見,像這樣以波形再次確認理論,能夠更好地加深我們的理解,繼而鞏固電路知識。
LTspice 用于驗證電路設計
通過 LTspice 對使用 ADI 產品設計的電路進行仿真,我們還能提前確認和驗證設計是否可行。如下圖(圖5)所示:
圖5 電路仿真圖
上圖(圖5)中的 LT8614 是一款能夠提供 4A 輸出的同步降壓型穩壓器,它支持 3.4V ~ 42V 的寬輸入電壓范圍。在上述仿真電路和結果中,我們可以確認在 12V 輸入以及 3.3V / 4A 輸出為 2MHz 時,能得到較佳的調節。
總結
通過了解 LTspice 仿真軟件的用途,我們能夠使用 LTspice 進行仿真,從而確認相應結果。然而,由于模擬中使用的模型有每個參數的標準值,所以無法確保模擬過程和實物呈現同樣的結果。但如果我們充分了解LTspice 的特點,并正確發揮 LTspice 豐富的功能,一定能夠大幅提高自身工作效率。在下一篇《活學活用LTspice進行電路設計 — 基礎操作流程》一文中,將會對 ADI LTspice 進一步解析。
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:活學活用 LTspice 進行電路設計 — 引言篇
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