实例介绍
【实例简介】
在PSPICE 中使用德州仪器(TI)SPICE 模型
EXAS INSTRUMENTS ∠HC4088 产品文件夹方便的将所有与该元件相关的文档放在同一位置。点击器件的产品文件夹可获得所需器件。打开产品 文件夹以后,可以在位于其左侧靠下位置处的“技术文档柱”中找到 Spice模型,相关文件链接为 TECHNICAL DOCUMENTATION Related 图3.技术文档框 点击相关的文档链接,将会出现链接指向的Spic模型 TH$4131 Fully Differential Input/output Low Noise Amplifier LIETLE 5IAIUS: ALIIUE RELATED DOCUMENTS H=411SμIC上Made(5LM29 B, ip -Updated: 12/21120cO) 图4. Spice模型链接 当链接被点击时,不同的Web浏览器的具体行为也有所不同。设计师们需要将AsC‖文本文件保存到他们的硬盘 驱动器的埋想位置 File Download You ave chosen to do unload a fle from tais lo som1∠9. zip hre Phat would you lke to yo with his file More Inf 图5.下载文件到本地硬盘的样例 这一下载样例是使用 nternet Explorer5.5浏览器的情况。注意文件名和所放置的文件夹的名称,两者马上都会用 到 德州仪器的 Spice模型都存储为zip格式。设计师需要具有一些解压缩软件,如 Winzip.以便从zp压缩包中提 取实际的 Spice模型文件。解压缩完成以后,设计师就获得了如附录A所示的文件:som1291txt 在 PSpice中使用德州仪器的Soie模型3 EXAS ∠CA098 INSTRUMENTS 一个快速的检查表明,它本质上是一个.cr文件—这是 PSpice过去遗留下来的。本文档将介绍如何创建一个 PSpice符号。 PSpice是一个使用最广泛的仿真程序,但这些技术在许多CAD程序中都比较类似,因此希望本应 用报告也能为那些使用其他仿真程序的设计师提供一些一般性的指导。 创建一个 PSpice模型 打开 PSpice模型编辑器(不是捕获程序)。模型编辑器的图标如图δ所示 eed. exe 图6. PSpice模型编辑器图标 程序打开以后,选择Fe,然后选择MeW。 下一步选择Moe, import.然后选择模型的文件名。ASC!|文本文件将出现在右侧的窗口中,而左侧的窗口将显 示模型名称为THS4131,类型是 SUBCKT。 接下来点击「ile,Save,并给它取一个文件名。 ·建议1:使用与元件名称相同的库名,因为它有可能是唯一需要创建的元件。 建议2:将它保存在 Userlib文件夹中 国 Program file 图7新建库的建议存储位置 接下来,点击File, Create Capture Parts。此时将出现一个对话框。浏览并将路径指向新建库的存储位置并选择 它。此时位于底部的编辑框中也将自动填充相同的文件名和相同路径,并具有.ob扩展名。 EntEr Inpu: Model libra Files OrCAL \PEpiceUserLib 4131 lib nter OutPut Part Libray UserLibth34131 图8.创建一个 OrCad Capture库 4在PSCe中使用德州仪器的 spice模型 EXAS INSTRUMENTS ∠HC4088 点击OK,库将被成功创建而不会发生错误。 C:tOgiAn配 ICADY5picetUserLhuhr4】1 TATL PAe Schmoe CHe 22724 TATUS TATUS TIina saed frds Au nt 10, 2001 1650.13 STATUS: C\sg m orcafcap elLbyFatelmodeld te TATUS: Ttan et dopped a dn, gui 10, 2001 10501 TATUS: 0 Endi mea pe 0 Warregmeasapet 图9.一个正常的 Spice模型所产生的状态文件 点击○K关闭状态文件,并退岀模型编辑器。现在在目标目录中应该具有两个文件—THS4131|ib和ths413 ob。两者都是仿真所必需的。 4 编辑元件符号 现在开始编辑前面所创建的元件符号。前面的过程创建了一个 OrCad Capture库,并且其中只包含了一个元件 THS4131。在 OrCad Capture中可以对元件库进行编辑。双击 Capture图标 capture. ex 图10. OrCad Capture图标 接下来,点击Fie,Open, Library,并将路径指向THS4131.ob。然后点击Open。在出现的窗口中将列出库中所 包含的元件 到THs4131 口[x 勹ut Referenced Project 图11.库编辑窗口 双击元件名THS4131。元件符号将出现在屏幕上 在 Pspice中使用德州仪器的Soce模型5 EXAS ∠CA098 INSTRUMENTS U? 1234 5B 17 THS4131 图12.新创建的元件符号 对于一个习惯了用三角形符号表示运算放大器并知道引脚数应该是多少的设计师,这不会有太大的帮助。如不知道引 脚号,可以打开一个 Notepad窗口并显示 Spice模型的原始文本文件。在附录A的文本中可以看到,在上面的元件 符号中方框内部的数宁代表了以下引脚 ·1:放大器翰入 ·2:反相输入 ·3:正电源 ·4:负电源 5:放大器翰出 ·5B:反相输出 方框外面的数字与C上的引脚号无关。要想让 OrCad元件符号可用,还有很多工作要做。引脚号的分配可以从数据 表中获得: THS4131 D OR DGN PACKAGE TTOP VEw Y CUT 图13THsS4131的引脚号分配 图14显示了把一个新创建的符号编辑为可用的元件符号所涉及到的步骤 6在 PSpice中使用德州仪器的 Spice模型 EXAS INSTRUMENTS ∠HC4088 L 0 THS4131 T54131 T4131 L? U? L? 4THs4131 THS/131 TH长4131 TH4131 十 5 图14.编辑元件符号的渐进步骤 创建一个元件符号的过程中涉及到一些美观的规定。这里所描述的过程将会创建一个符号,虽然不一定是最好的符 号。用于创建以上元件符号的步骤是 1.在元件编辑器窗口中,点击 Option, Part Properties, Pin namesⅥsibe(方框中),然后选择 False。这时方 框里面的引脚名将会消失—这是件好事,因为它们容易让人困惑。 2.选中并删除方框。对于运算放大器更适合的外形是三角形。 3.调整元件外形的大小。许多运算放大器都绘制成了04乘以04网格大小。 4.使用画线工具创建一个三角形的运算放大器主体 5.将引脚和标签移动至所需位置。在这种情况下,反相输入将在左上角,+、一电源分别位于上方和底部,输出 在右侧,而VOCM)在底部。 6.编辑引脚号及引脚类型。不要改变引脚名称,因为它是由符号反向关联到 Spice模型的途径。当VOCM)引脚 存在时,它应该是一个双向的类型。其余所有引脚都可以作为输入或输出。这个例子显示的是电源引脚作为输 八。如果引脚被指定的类型是电源,那么它们将不可见 7.使用文本工具为输入添加+、-号 8.使用画圈及画线工具完成图形细节。注意,反相输入与非反相输出是相反的,反之亦然。这样最适合完成反馈 回路 当元件符号被正确创建,保存元件库。程序也将提示用户保存元件。 使用元件符号进行仿真 原理图绘制完成后,在捕获程序中运行 PSpice仿真,捕获程序就是前面用于编辑库符号的程序。 在PS/e中使用德州仪器的 Spice模型7 EXAS ∠CA098 INSTRUMENTS 5.1 创建一个仿真配置文件 选择ie,New, Project。此时将出现一个对话框,输入项目名并选择 Analog and mixed A/D单选按钮 Credie a Now pocd uare Heb at sog or lie tp No Mew U r ECCoNdWead 裕mheb r C fgmdrw wsrc cooied irom an swIng Loewen 图15.创建一个新的工程 然后点击OK。此时将出现第二个对话框,允许用户创建一个空项目或是复制一个已有的项目。如果这是第一次 设计,或是它非常不同于已有的项目,选择空白。本文档假定事先没有仿真配置文件存在,故选择 blank。 New simulat 4131tes Cancel Inherit from Root Schematic: SCHEMATICI 图16.创建一个新的仿真配置文件 仿真配置文件的名称不是必须与项目名完全相同,但二者可以相同。创建一个仿真配置文件的过程包括几个步 骤,将在下一个对话框中出现 8在 PSpice中使用德州仪器的 Spice模型 EXAS INSTRUMENTS ∠HC4088 ilation sellngi-41alteiE Grew Arris I- F Lhse ss I ogion Dw colection Poke windel SweC/Noise stat TAuere, ID0 L②的m End Frequency mmmm FtwrttDecsde aNone Cab wont Care □ Jare [Ht Per! 厂 Noted T, Oupu Fls sort r dude de sked tiar poir. nord onlo norred tended dircet Md tenoondietdt [DP1 图17仿真类型及频率设置 幸运的是,对丁设计师而言,一些默认值已经选好。设置 Analysis类型、是对数扫描还是线性扫描、开始频率、结 束频率及每十进频率的点,这些都是很重要的。在这个例子中选择了对数AC扫描,开始频率为100Hz,结束频率 为1MHz。应小心设置每十进频率的点的个数;它们能增加文件大小和执行时间。设置为100在通常情况下是足够 的,除了那些更细节的线性扫描。 下一步是在仿真配置文件中添加库(io文件。点击 Library选项卡 Geres Analyit I Include Fet Lerae Stuka Opton Data Colection Pube wedel nr&e4贴 Lewy lles Add a: Biloba OA 图18.在仿真配置文件中添加库文件 浏览并将路径指向Jib文件,选择 Add as global或是 Add to Design。如果元件用于多个项目中,将它作为一个全局 项来添加。点击OK并保存仿真配置文件 在 PSpice中使用德州仪器的 Spice模型9 EXAS ∠CA098 INSTRUMENTS 52绘制电路原理图 在这一节中,将绘制完成电路原理图。本文档假定设计师熟悉 PSpice,以及如何在 Capture中使用仿真所需要的符 号来绘制一个原理图 在原理图中放置新元件之前,需要先在库列表中添加元件库 lacu pat IH54团 Creel PstN eddLtwy Petsas Grates C GREEK N Ff Nomal DEnCE PaBna INEER R HFEK 上pg1 Iwe Hi 图19.在 Capture中添加新库 首先,点击 Add Library。然后浏览到新建库的位置处。当它被成功添加以后,在元件列表中选中所需元件。元件的 电路原理图符号应出现在右下角,一旦点击了OK按钮,该元件可以被随意放置 下面的例子给出了如何使用THS4131作为一个单位增益、单级低通滤波器。直流电压标签并未出现,直到对电路进 行了仿真以后才会出现。 10在 PSpice中使用德州仪器的Spie模型 【实例截图】
【核心代码】
在PSPICE 中使用德州仪器(TI)SPICE 模型
EXAS INSTRUMENTS ∠HC4088 产品文件夹方便的将所有与该元件相关的文档放在同一位置。点击器件的产品文件夹可获得所需器件。打开产品 文件夹以后,可以在位于其左侧靠下位置处的“技术文档柱”中找到 Spice模型,相关文件链接为 TECHNICAL DOCUMENTATION Related 图3.技术文档框 点击相关的文档链接,将会出现链接指向的Spic模型 TH$4131 Fully Differential Input/output Low Noise Amplifier LIETLE 5IAIUS: ALIIUE RELATED DOCUMENTS H=411SμIC上Made(5LM29 B, ip -Updated: 12/21120cO) 图4. Spice模型链接 当链接被点击时,不同的Web浏览器的具体行为也有所不同。设计师们需要将AsC‖文本文件保存到他们的硬盘 驱动器的埋想位置 File Download You ave chosen to do unload a fle from tais lo som1∠9. zip hre Phat would you lke to yo with his file More Inf 图5.下载文件到本地硬盘的样例 这一下载样例是使用 nternet Explorer5.5浏览器的情况。注意文件名和所放置的文件夹的名称,两者马上都会用 到 德州仪器的 Spice模型都存储为zip格式。设计师需要具有一些解压缩软件,如 Winzip.以便从zp压缩包中提 取实际的 Spice模型文件。解压缩完成以后,设计师就获得了如附录A所示的文件:som1291txt 在 PSpice中使用德州仪器的Soie模型3 EXAS ∠CA098 INSTRUMENTS 一个快速的检查表明,它本质上是一个.cr文件—这是 PSpice过去遗留下来的。本文档将介绍如何创建一个 PSpice符号。 PSpice是一个使用最广泛的仿真程序,但这些技术在许多CAD程序中都比较类似,因此希望本应 用报告也能为那些使用其他仿真程序的设计师提供一些一般性的指导。 创建一个 PSpice模型 打开 PSpice模型编辑器(不是捕获程序)。模型编辑器的图标如图δ所示 eed. exe 图6. PSpice模型编辑器图标 程序打开以后,选择Fe,然后选择MeW。 下一步选择Moe, import.然后选择模型的文件名。ASC!|文本文件将出现在右侧的窗口中,而左侧的窗口将显 示模型名称为THS4131,类型是 SUBCKT。 接下来点击「ile,Save,并给它取一个文件名。 ·建议1:使用与元件名称相同的库名,因为它有可能是唯一需要创建的元件。 建议2:将它保存在 Userlib文件夹中 国 Program file 图7新建库的建议存储位置 接下来,点击File, Create Capture Parts。此时将出现一个对话框。浏览并将路径指向新建库的存储位置并选择 它。此时位于底部的编辑框中也将自动填充相同的文件名和相同路径,并具有.ob扩展名。 EntEr Inpu: Model libra Files OrCAL \PEpiceUserLib 4131 lib nter OutPut Part Libray UserLibth34131 图8.创建一个 OrCad Capture库 4在PSCe中使用德州仪器的 spice模型 EXAS INSTRUMENTS ∠HC4088 点击OK,库将被成功创建而不会发生错误。 C:tOgiAn配 ICADY5picetUserLhuhr4】1 TATL PAe Schmoe CHe 22724 TATUS TATUS TIina saed frds Au nt 10, 2001 1650.13 STATUS: C\sg m orcafcap elLbyFatelmodeld te TATUS: Ttan et dopped a dn, gui 10, 2001 10501 TATUS: 0 Endi mea pe 0 Warregmeasapet 图9.一个正常的 Spice模型所产生的状态文件 点击○K关闭状态文件,并退岀模型编辑器。现在在目标目录中应该具有两个文件—THS4131|ib和ths413 ob。两者都是仿真所必需的。 4 编辑元件符号 现在开始编辑前面所创建的元件符号。前面的过程创建了一个 OrCad Capture库,并且其中只包含了一个元件 THS4131。在 OrCad Capture中可以对元件库进行编辑。双击 Capture图标 capture. ex 图10. OrCad Capture图标 接下来,点击Fie,Open, Library,并将路径指向THS4131.ob。然后点击Open。在出现的窗口中将列出库中所 包含的元件 到THs4131 口[x 勹ut Referenced Project 图11.库编辑窗口 双击元件名THS4131。元件符号将出现在屏幕上 在 Pspice中使用德州仪器的Soce模型5 EXAS ∠CA098 INSTRUMENTS U? 1234 5B 17 THS4131 图12.新创建的元件符号 对于一个习惯了用三角形符号表示运算放大器并知道引脚数应该是多少的设计师,这不会有太大的帮助。如不知道引 脚号,可以打开一个 Notepad窗口并显示 Spice模型的原始文本文件。在附录A的文本中可以看到,在上面的元件 符号中方框内部的数宁代表了以下引脚 ·1:放大器翰入 ·2:反相输入 ·3:正电源 ·4:负电源 5:放大器翰出 ·5B:反相输出 方框外面的数字与C上的引脚号无关。要想让 OrCad元件符号可用,还有很多工作要做。引脚号的分配可以从数据 表中获得: THS4131 D OR DGN PACKAGE TTOP VEw Y CUT 图13THsS4131的引脚号分配 图14显示了把一个新创建的符号编辑为可用的元件符号所涉及到的步骤 6在 PSpice中使用德州仪器的 Spice模型 EXAS INSTRUMENTS ∠HC4088 L 0 THS4131 T54131 T4131 L? U? L? 4THs4131 THS/131 TH长4131 TH4131 十 5 图14.编辑元件符号的渐进步骤 创建一个元件符号的过程中涉及到一些美观的规定。这里所描述的过程将会创建一个符号,虽然不一定是最好的符 号。用于创建以上元件符号的步骤是 1.在元件编辑器窗口中,点击 Option, Part Properties, Pin namesⅥsibe(方框中),然后选择 False。这时方 框里面的引脚名将会消失—这是件好事,因为它们容易让人困惑。 2.选中并删除方框。对于运算放大器更适合的外形是三角形。 3.调整元件外形的大小。许多运算放大器都绘制成了04乘以04网格大小。 4.使用画线工具创建一个三角形的运算放大器主体 5.将引脚和标签移动至所需位置。在这种情况下,反相输入将在左上角,+、一电源分别位于上方和底部,输出 在右侧,而VOCM)在底部。 6.编辑引脚号及引脚类型。不要改变引脚名称,因为它是由符号反向关联到 Spice模型的途径。当VOCM)引脚 存在时,它应该是一个双向的类型。其余所有引脚都可以作为输入或输出。这个例子显示的是电源引脚作为输 八。如果引脚被指定的类型是电源,那么它们将不可见 7.使用文本工具为输入添加+、-号 8.使用画圈及画线工具完成图形细节。注意,反相输入与非反相输出是相反的,反之亦然。这样最适合完成反馈 回路 当元件符号被正确创建,保存元件库。程序也将提示用户保存元件。 使用元件符号进行仿真 原理图绘制完成后,在捕获程序中运行 PSpice仿真,捕获程序就是前面用于编辑库符号的程序。 在PS/e中使用德州仪器的 Spice模型7 EXAS ∠CA098 INSTRUMENTS 5.1 创建一个仿真配置文件 选择ie,New, Project。此时将出现一个对话框,输入项目名并选择 Analog and mixed A/D单选按钮 Credie a Now pocd uare Heb at sog or lie tp No Mew U r ECCoNdWead 裕mheb r C fgmdrw wsrc cooied irom an swIng Loewen 图15.创建一个新的工程 然后点击OK。此时将出现第二个对话框,允许用户创建一个空项目或是复制一个已有的项目。如果这是第一次 设计,或是它非常不同于已有的项目,选择空白。本文档假定事先没有仿真配置文件存在,故选择 blank。 New simulat 4131tes Cancel Inherit from Root Schematic: SCHEMATICI 图16.创建一个新的仿真配置文件 仿真配置文件的名称不是必须与项目名完全相同,但二者可以相同。创建一个仿真配置文件的过程包括几个步 骤,将在下一个对话框中出现 8在 PSpice中使用德州仪器的 Spice模型 EXAS INSTRUMENTS ∠HC4088 ilation sellngi-41alteiE Grew Arris I- F Lhse ss I ogion Dw colection Poke windel SweC/Noise stat TAuere, ID0 L②的m End Frequency mmmm FtwrttDecsde aNone Cab wont Care □ Jare [Ht Per! 厂 Noted T, Oupu Fls sort r dude de sked tiar poir. nord onlo norred tended dircet Md tenoondietdt [DP1 图17仿真类型及频率设置 幸运的是,对丁设计师而言,一些默认值已经选好。设置 Analysis类型、是对数扫描还是线性扫描、开始频率、结 束频率及每十进频率的点,这些都是很重要的。在这个例子中选择了对数AC扫描,开始频率为100Hz,结束频率 为1MHz。应小心设置每十进频率的点的个数;它们能增加文件大小和执行时间。设置为100在通常情况下是足够 的,除了那些更细节的线性扫描。 下一步是在仿真配置文件中添加库(io文件。点击 Library选项卡 Geres Analyit I Include Fet Lerae Stuka Opton Data Colection Pube wedel nr&e4贴 Lewy lles Add a: Biloba OA 图18.在仿真配置文件中添加库文件 浏览并将路径指向Jib文件,选择 Add as global或是 Add to Design。如果元件用于多个项目中,将它作为一个全局 项来添加。点击OK并保存仿真配置文件 在 PSpice中使用德州仪器的 Spice模型9 EXAS ∠CA098 INSTRUMENTS 52绘制电路原理图 在这一节中,将绘制完成电路原理图。本文档假定设计师熟悉 PSpice,以及如何在 Capture中使用仿真所需要的符 号来绘制一个原理图 在原理图中放置新元件之前,需要先在库列表中添加元件库 lacu pat IH54团 Creel PstN eddLtwy Petsas Grates C GREEK N Ff Nomal DEnCE PaBna INEER R HFEK 上pg1 Iwe Hi 图19.在 Capture中添加新库 首先,点击 Add Library。然后浏览到新建库的位置处。当它被成功添加以后,在元件列表中选中所需元件。元件的 电路原理图符号应出现在右下角,一旦点击了OK按钮,该元件可以被随意放置 下面的例子给出了如何使用THS4131作为一个单位增益、单级低通滤波器。直流电压标签并未出现,直到对电路进 行了仿真以后才会出现。 10在 PSpice中使用德州仪器的Spie模型 【实例截图】
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