LTspice-introduktion (Föreläsning 3) - Uppsala universitet
LTspice-introduktion (Föreläsning 3) - Uppsala universitet
LTspice-introduktion (Föreläsning 3) - Uppsala universitet
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Kurs 1TE624 Elektronik I<br />
Uwe Zimmermann<br />
Fasta tillståndets elektronik<br />
<strong>Uppsala</strong> <strong>universitet</strong><br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.1
LTSpice<br />
Programfönster av LTSpice.<br />
Programmet LTSpice är ett simulationsprogram för analoga<br />
elektroniska kretsar som baserar på den kända SPICE-koden<br />
från <strong>universitet</strong>e i Berkeley. Koden som har utvecklats sedan<br />
1970-talet är gratis, men många dyra kommersiella program<br />
finns.<br />
LTSpice är ett MS Windows-baserat program som delas ut<br />
gratis av halvledarföretaget Linear Technologies och många av<br />
dess egna komponenter finns i programmets standardbibliotek.<br />
Tidigare hette programmet SwitcherCAD och var ägnat åt<br />
simulering av switchade nätaggregat.<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.2
LTSpice<br />
• LTSpice finns på<br />
http://www.linear.com/designtools/software/<br />
• LTSpice och biblioteket uppdateras regelbundet<br />
• LTSpice fungerar under MS Windows XP/Vista/7<br />
• LTSpice kan köras även under WINE (t.ex. under Linux)<br />
• LTSpice finns även som iPhone-applikation...<br />
• LTSpice är gratis och har inga restriktioner (till skillnad från<br />
student- och gratisversioner av andra simuleringsprogram)<br />
• det finns gott om exempel, diskussioner, manualer och<br />
hjälp på nätet<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.3
Verktygsraden<br />
skapa ett nytt arbetsblad<br />
öppna en befintlig fil<br />
spara det aktuella arbetsbladet<br />
öppna konfigurationsfönstret<br />
köra en simulering<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.4
Verktygsraden<br />
förstora en markerad del<br />
förminska den aktuella ansikten<br />
visa hela ritningen<br />
placera fönstren bredvid varandra<br />
placera fönstren staplade bakom varandra<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.5
Verktygsraden<br />
stäng alla fönstren<br />
skära ut<br />
kopiera<br />
klistra i (alltid deaktiverat?)<br />
sök i arbetsbladet, t.ex. efter komponenter<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.6
Verktygsraden<br />
konfigurera skrivaren<br />
skriv ut arbetsbladet<br />
rita en ledning mellan två punkter<br />
infoga en jordpunkt<br />
namge en ledning/en nodpunkt<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.7
Verktygsraden<br />
infoga ett motstånd (amerikansk symbol)<br />
infoga en kondensator<br />
infoga en spole<br />
infoga en diod<br />
infoga en komponent från biblioteket<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.8
Verktygsraden<br />
flytta en komponent eller ett block utan yttre<br />
anslutningsledningar<br />
flytta en komponent eller en block medan anslutningsledningar<br />
sitter fast<br />
lägg till text<br />
infoga SPICE kommandon<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.9
Användning<br />
• komponenter läggs till från verktygsraden<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.10
Användning<br />
• här väljs en spänningskälla från biblioteket<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.11
Användning<br />
• vanliga komponenter som motstånd, kondensatorer,<br />
spolar och dioder kan väljas direkt från verktygsraden<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.12
Användning<br />
• komponenter kopplas ihop med linjer i schemat som<br />
motsvarar ledningstrådar<br />
• dessa ledningar i SPICE är alltid ideala och därmed även<br />
noder i kopplingen<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.13
Användning<br />
• ledningar i LTSpice kan bara ritas rättvinklat på ett raster<br />
• man börjar en ledning genom att klicka med musknappen<br />
• genom ytterligare klickar kan man böja av ledning<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.14
Användning<br />
• klickar man sedan på ett komponentben avslutas<br />
ledningen<br />
• alternativt kan ledningen avslutas genom ett högerklick<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.15
Användning<br />
• i alla SPICE simuleringar måste en ledning/en nod<br />
defineras till jord- eller nollpunkt<br />
• OBS: till skillnad från andra SPICE program klagar<br />
LTSpice inte alltid över en felande jordpunkt!<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.16
Användning<br />
• befinner sig muspekaren ovanför en komponent förändrar<br />
sig formen till ett pekfinger<br />
• med en högerklick kan man ändra komponentens<br />
egenskaper<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.17
Användning<br />
• beroende på komponent öppnas ett motsvarande<br />
dialogfönster<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.18
Användning<br />
• värden kan anges på olika sätt, enheter behöver inte<br />
skrivas ut<br />
• 12 kΩ kan skrivas som 12000, 12k, 0.012meg, 1.2e4<br />
• OBS: m och M betecknar alltid milli<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.19
Användning<br />
• den färdiga kretsen med spänningskälla och två motstånd<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.20
Användning<br />
• att spara arbetsbladet sker på samma sätt som i andra<br />
program. . .<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.21
Användning<br />
• startar man simuleringen för första gången öppnas ett<br />
dialogfönster<br />
• här väljs en simulering av likspännings-arbetspunkten, DC<br />
operating point<br />
• resultatet är en lista med spänningar och strömmar<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.22
Användning<br />
• i resultatlistan visas strömmen som går genom varje<br />
enskild komponent samt spänningen mellan samtliga<br />
noder och nollpotentialen<br />
• varje nod betecknas med ett internt nummer som gör det<br />
svårt att identifiera noderna i större kopplingar<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.23
Användning<br />
• med en label kan en nod förses med tydliga beteckningar<br />
eller namn<br />
• OBS: noder med samma beteckning vid olika platser i<br />
schemat är internt ihopkopplade<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.24
Användning<br />
• efter en ny simulering visas nodernas valda beteckning i<br />
resultatlistan<br />
• befinner sig muspekaren ovanför en komponent visas<br />
strömmen genom komponenten i statusraden<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.25
Användning<br />
• OBS: en spänning är en differens mellan två potentialer!<br />
Alla spänningar i SPICE är alltid angiven med<br />
nollpotentialen som referenspunkt.<br />
• OBS: en ström har alltid en viss riktning!<br />
Komponenterna i SPICE har en inbyggd riktning. En<br />
positiv ström går<br />
• genom en spänningskälla från plustecknet till minustecknet<br />
• genom en strömkälla i pilens riktning<br />
• genom ett motstånd från den ursprungligen övre<br />
anslutningen till den nedre<br />
• genom en kondensator från den ursprungligen övre<br />
anslutningen till den nedre<br />
• genom en spole från den ursprungligen övre anslutningen<br />
till den nedre<br />
• genom en diod i framriktning<br />
• in i bas-, emitter- och kollektorkontakten av en BJT<br />
• in i gate-, source- och drainkontakten av en FET<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.26
Strömriktning<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.27
Simuleringstyper.<br />
SPICE har flera olika simuleringstyper:<br />
DC op pnt likspänningsarbetspunkt dvs kretsens viloläge<br />
(DC operating point)<br />
Transient tidsförlopp av kretsens föränderliga signaler<br />
AC analys kretsens amplitud- och fas-beteende vid olika<br />
frekvenser<br />
DC sweep kretsens arbetspunkt vid olika värden hos<br />
källorna<br />
Noise kretsens interna brus vid arbetspunkten<br />
DC transfer svar av en del av kretsen på en källas variation<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.28
DC arbetspunkt.<br />
--- Operating Point ---<br />
V(out): 0.00440225 voltage<br />
V(-12v): -12 voltage<br />
V(+12v): 12 voltage<br />
V(n001): 0.00230081 voltage<br />
V(n005): 0.00233464 voltage<br />
V(n004): 0.0017968 voltage<br />
V(n003): 0.000163345 voltage<br />
V(n002): 0 voltage<br />
I(C3): 5.3904e-024 device_current<br />
I(C2): 5.13622e-024 device_current<br />
I(C1): 7.5602e-024 device_current<br />
I(R5): -2.30081e-007 device_current<br />
I(R4): -2.10144e-007 device_current<br />
I(R3): 1.99202e-008 device_current<br />
I(R2): 1.99202e-008 device_current<br />
I(R1): 1.99202e-008 device_current<br />
I(V3): 1.99202e-008 device_current<br />
I(V2): -0.000801788 device_current<br />
I(V1): -0.000801858 device_current<br />
Ix(u1:1): -1.99202e-008 subckt_current<br />
Ix(u1:2): -1.99372e-008 subckt_current<br />
Ix(u1:3): 0.000801858 subckt_current<br />
Ix(u1:4): -0.000801788 subckt_current<br />
Ix(u1:5): -2.10144e-007 subckt_current<br />
• simulerar bara kretsens<br />
likspänningsegenskaper<br />
• spolar simuleras som<br />
ideala kortslutningar<br />
• kondensatorer simuleras<br />
som ideala avbrott<br />
• används i<br />
likspänningskretsar samt<br />
för att bestämma<br />
arbetspunkten<br />
• resultatet är en lista med<br />
spänningar och strömmar<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.29
Transient.<br />
• simulerar tidsförloppet av<br />
de elektriska signalerna i<br />
kretsen<br />
• såväl likspännings/strömssom<br />
signalkällor ingår i<br />
simuleringen<br />
• en arbetspunktssimulering<br />
utförs normalt i början<br />
• simuleringen styrs av<br />
följande parametrar:<br />
stop time sluttid för<br />
simuleringen,<br />
simuleringen börjar alltid<br />
vid t = 0<br />
start saving data för att<br />
dölja initiala förlopp i<br />
kretsen<br />
max timestep den<br />
maximala tiden mellan två<br />
simulerade tidpunkter<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.30
AC analys.<br />
• simulerar amplitud- och<br />
fasgång av kretsens<br />
spänningar och strömmar<br />
• en arbetspunktssimulering<br />
utförs i början<br />
• alla likspännings-,<br />
likströms- och signalkällor<br />
blir nollställda<br />
• frekvensskalan kan väljas<br />
linjär, dekadisk, oktavisk<br />
eller som en lista med<br />
diskreta frekvenser<br />
• resultatet är ett<br />
bodediagram för strömmar<br />
och spänningar – de<br />
streckade kurvorna visar<br />
fasen och de heldragna<br />
kurvorna amplituden<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.31
DC svep.<br />
• utför upprepade<br />
arbetspunktssimuleringar<br />
med olika värden för<br />
likspännings- och<br />
likströmskällor i kretsen<br />
• i exemplet sveps den<br />
första källan för varje steg<br />
av den andra källan<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.32
Komponenter.<br />
A speciella funktioner<br />
BI,BV styrda källor<br />
C kondensator<br />
D diod<br />
E spänningsstyrd<br />
spänningskälla<br />
F strömstyrd strömkälla<br />
G spänningsstyrd strömkälla<br />
H strömstyrd spänningskälla<br />
I strömkälla<br />
J JFET<br />
K kopplad induktans<br />
L induktans<br />
M MOSFET<br />
O transmissionsledning<br />
Q bipolär transistor<br />
R motstånd<br />
S spänningsstyrd brytare<br />
T transmissionsledning<br />
U RC-ledning<br />
V spänningskälla<br />
W strömstyrd brytare<br />
X subcircuit<br />
Z MESFET<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.33
Linjära komponenter.<br />
• varje komponent har ett namn och ett eller flera parametrar<br />
• namnet består vanligtvis av komponentens beteckning och<br />
ett nummer<br />
• ett motstånd har beteckningen R<br />
• värdet anges i Ω<br />
• en kondensator har beteckningen C<br />
• värdet anges i F<br />
• LTSpice stöder parasitära egenskaper<br />
• en spole har beteckningen L<br />
• värdet anges i H<br />
• LTSpice stöder parasitära egenskaper<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.34
Källor.<br />
Strömkälla i komponentlistan. Spänningskälla i komponentlistan.<br />
I LTSpice finns det ström- och spänningskällor.<br />
Dessa källor behövs för att försörja den simulerade kretsen<br />
samt för att simulera ingångssignaler för t.ex. förstärkare.<br />
Strömkällor används i vissa simuleringar även som inkopplad<br />
last.<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.35
Parameter.<br />
Parameterdialog av en strömkälla. Parameterdialog av en spänningskälla.<br />
Ström- och spänningskällor defineras av ett flertal parameter<br />
för de olika simuleringstyperna. Den utförliga parameterlistan<br />
nås via Advanced.<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.36
DC källor.<br />
Parametrar av en likspänningskälla.<br />
Parametrar av en likströmkälla.<br />
Källor för likspänning kan<br />
användas både som ideala<br />
spänningskällor med Rs = 0 Ω<br />
eller som Théveninkällor med<br />
ändlig serieresistans Rs > 0 Ω.<br />
Även en parasitisk kapacitans<br />
kan anges för en<br />
likspänningskälla.<br />
Källor för likström kännetecknas<br />
bara av en parameter:<br />
strömmen som anges i ampere.<br />
De simulerade källorna<br />
motsvarar ideala strömkällor<br />
med oändlig intern impedans.<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.37
AC källor.<br />
Parametrar av en växelspänningskälla.<br />
Parametrar av en växelströmkälla.<br />
Källor för växelspänning kan<br />
användas både som ideala<br />
spänningskällor med Rs = 0 Ω<br />
eller som Théveninkällor med<br />
ändlig serieresistans Rs > 0 Ω.<br />
I en AC analys finns<br />
parametrar för källornas<br />
amplitud och fas – både för<br />
ström- och spänningskällor.<br />
Definition av en fas möjliggör<br />
att använda flera källor med<br />
ett konstant fasförhållande i<br />
samma simulering.<br />
Även en parasitisk kapacitans<br />
kan anges för en<br />
växelspänningskälla.<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.38
Pulskällor.<br />
Parametrar av en pulskälla.<br />
Von<br />
Vinitial<br />
Pulskällor genererar enstaka<br />
pulser eller fyrkantsvågor.<br />
Pulskällorna används bara i<br />
transient-simuleringar.<br />
Diagrammet nedan visar<br />
betydelsen av parametrarna.<br />
tdelay trise ton tfall<br />
tperiod<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.39
Sinuskällor.<br />
Parametrar av en sinuskälla.<br />
Sinuskällor genererar sinusvågor<br />
och används bara i<br />
transient-simuleringar.<br />
Diagrammet nedan visar<br />
betydelsen av de viktigaste<br />
parametrarna.<br />
Vamplitude<br />
Voffset ϕ<br />
Parametern Theta definerar en dämpad sinusfunktion.<br />
tdelay<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
1/frequency = tperiode<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.40
Halvledare.<br />
• halvledarkomponenter visar icke-linjära förhållanden<br />
mellan ström och spänning<br />
• olika simuleringsmodeller finns som på olika nivåer<br />
simulerar halvledarkomponenternas beteenden<br />
• dess modeller styrs av ett flertal parametrar<br />
• i LTSpice finns ett stort bibliotek av aktuella, kommersiella<br />
halvledarkomponenter av olika företag<br />
• även om den exakta komponenten inte finns kan man<br />
oftast hitta en liknande komponent i biblioteket<br />
• om så behövs och önskas kan även egna komponenter<br />
läggas till biblioteket – beskrvining finns i programmets<br />
hjälpfunktion och på webben<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.41
Dioder.<br />
• i biblioteket finns olika typer av dioder under samma rubrik:<br />
silicon vanliga kiseldioder<br />
Schottky dioder med en metall-halvledarövergång<br />
SiC Schottky Schottkydioder av kiselkarbid<br />
zener Zenerdioder<br />
varactor används som variabel kapacitans<br />
LED lysdioder<br />
• i urvalslistan visas genombrottsspänning och den<br />
maximala strömmen i framriktning som karakteristiska<br />
parametrar<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.42
Bipolära transistorer.<br />
• i urvalslistan visas transistorns maximala<br />
kollektor-emitterspänning och kollektorström som<br />
karakteristiska parametrar<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.43
JFET.<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.44
MOSFET.<br />
• i urvalslistan visas transistorns maximala<br />
drain-sourcespänning, på-resistansen och gateladdning<br />
som karakteristiska parametrar<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.45
Integrerade kretsar.<br />
• biblioteket innehåller många integrerade kretsar<br />
• kretsarna simuleras med hjälp av mer eller mindre<br />
komplexa ekvivalentkretsar<br />
• inte alla funktioner motsvarar nödvändigvis den verkliga<br />
komponenten, t.ex. kan simulerade komponenter inte gå<br />
sönder<br />
• komponenterna från standardbiblioteket är nästan<br />
uteslutande tillverkade av Linear Technology<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.46
Operationsförstärkare.<br />
• biblioteket innehåller för<br />
närvarande mer än 300 typer av<br />
operationsförstärkare<br />
• när man markera en komponent<br />
visas en kort information om<br />
dess egenskaper<br />
• biblioteket omfattar bara<br />
operationsförstärkare tillverkade<br />
av Linear Technology<br />
• komponenternas datablad kan<br />
hjälpa till att hitta ekvivalenta<br />
typer mellan tillverkarna<br />
• för de flesta kopplingar är en<br />
exakt överensstämmelse mellan<br />
typerna inte nödvändigt<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.47
Digitala funktioner.<br />
• LTSpice kan simulera digitala<br />
signaler och logiska funktioner<br />
• digitala simuleringar är dock inte<br />
särskild effektiva i LTSpice<br />
• digitala funktioner kan användas<br />
som styrsignaler i analoga<br />
simuleringar<br />
LTSpice – <strong>introduktion</strong><br />
Uwe Zimmermann<br />
Introduktion<br />
Programmet<br />
Funktioner<br />
Användning<br />
Simuleringstyper<br />
DC arbetspunkt<br />
Transient<br />
AC analys<br />
DC svep<br />
Komponenter<br />
Linjära komponenter<br />
Källor<br />
DC källor<br />
AC källor<br />
Pulskällor<br />
Sinuskällor<br />
Halvledare<br />
Dioder<br />
Bipolära transistorer<br />
JFET<br />
MOSFET<br />
Integrerade kretsar<br />
Operationsförstärkare<br />
Digitala funktioner<br />
.48
Change language