Die Schaltungssimulation ermöglicht es Ihnen, Ihre Ideen zu untersuchen, bevor Sie sich auf die Fertigung festlegen. Konzepte können verifiziert und die Schaltung schnell und präzise abgestimmt werden. Die Schaltungssimulation bietet Ihnen außerdem die Möglichkeit, Messungen durchzuführen, die auf dem Labortisch physisch möglicherweise nicht möglich sind.
Der Hauptzweck der Simulation der Funktion eines elektronischen Geräts besteht darin, die Leistung des Entwurfs darzustellen und zu analysieren. Es ist unmöglich, sich den Entwurf selbst des einfachsten Geräts ohne die Möglichkeiten vorzustellen, die die Simulation bietet. Durch den Einsatz von Simulationssoftware ist es möglich, alle Betriebsarten des zu entwickelnden Geräts ohne mögliche Beschädigung zu analysieren, Parameter und Eigenschaften zu bestimmen, die unter realen Bedingungen schwer zu messen sind, und Messungen durchzuführen, für die andernfalls möglicherweise teure Messgeräte erforderlich wären.
SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) wurde als Open-Source-Softwarepaket entwickelt, was zu seiner großen Beliebtheit und kontinuierlichen Weiterentwicklung geführt hat. Die Mixed Simulation (MixedSim)-Technologie von Altium Designer verwendet einen verbesserten Kern auf Basis von SPICE-Algorithmen und ist für die Simulation analoger, digitaler oder gemischt analog-digitaler elektrischer Schaltungen ausgelegt. Es handelt sich um einen echten Mixed-Signal-Simulator, was bedeutet, dass er Schaltungen analysieren kann, die sowohl analoge als auch digitale Bauteile enthalten. Er ist vollständig kompatibel mit SPICE3f5 und unterstützt außerdem eine Reihe von PSpice® - und LTspice® -Bauteilmodellen.
Um auf die Mixed-Simulation-Funktionen in Altium Designer zuzugreifen, muss die Mixed Simulation Systemerweiterung installiert sein. Diese Erweiterung wird standardmäßig mit Altium Designer installiert. Sie kann manuell installiert oder entfernt werden.
Weitere Informationen zur Verwaltung von Erweiterungen finden Sie auf der Seite Extending Your Installation (Altium Designer Develop , Altium Designer Agile , Altium Designer ).
Für einen schnellen Einstieg in die Simulation in Altium Designer finden Sie einen Satz von Simulationsbeispielen im Ordner „Shared Documents“ (C:\Users\Public\Documents\Altium\AD<Solution/Version>\Examples\Simulation Quick Start für die Standardinstallation). Jedes Beispiel demonstriert einen praxisnahen Anwendungsfall der Simulation, einschließlich Informationen zum Einrichten des Simulators und zur Interpretation der Ergebnisse.
Altium Designer kann Schaltpläne in verschiedenen Formaten importieren, darunter OrCAD® , LTspice und KiCad® . Diese werden mit dem Import Wizard importiert, wobei jeder Dateityp von einer in Altium Designer installierten Erweiterung verarbeitet wird. Erfahren Sie mehr über Interfacing with Other Design Tools .
Der Simulationsprozess in Altium Designer kann in die folgenden Phasen unterteilt werden:
Überprüfen & Vorbereiten eines Projekts für die Simulation – der zu simulierende Entwurf sollte überprüft und angemessen vorbereitet werden, damit Sie korrekte Simulationsergebnisse erhalten. Dazu gehören das Platzieren von Komponenten mit Simulationsmodellen, das Festlegen von Signalquellen und das Definieren von interessierenden Punkten in der Schaltung mithilfe von Tastköpfen. Der Überprüfungsprozess gibt Rückmeldung, wenn etwas im zu analysierenden Schaltplan nicht stimmt.
Konfigurieren & Ausführen einer Simulation – Simulationen werden direkt aus dem Schaltplan heraus durchgeführt und können auch erneut ausgeführt werden, während Sie die Simulationskurven analysieren. Konfigurieren Sie schnell den erforderlichen Analysetyp und die darzustellenden Ausgangsausdrücke und starten Sie dann die Simulation.
Arbeiten mit Simulationsergebnissen – Simulationsergebnisse werden im SimData-Editor angezeigt. Dies ist eine funktionsreiche Umgebung, in der Sie Simulationsergebnisse schnell und effizient analysieren können, sodass Sie die Funktion Ihres Entwurfs bewerten, Fehler beheben und letztlich mit Vertrauen in dessen Betrieb hervorgehen können.
Mixed Simulation – Beispielanleitung
Der unten stehende aufklappbare Abschnitt führt Sie durch den Prozess der Erstellung eines simulationsbereiten Schaltplans einer Filterschaltung, der anschließend verwendet wird, um einige Schaltungssimulationsanalysen auszuführen.
Creating a New Design Project
Wählen Sie den Befehl File » New » Project aus den Hauptmenüs.
Das Dialogfeld Create Project wird geöffnet:
Wählen Sie in der Liste Locations den Eintrag für Ihren Workspace aus (oder den Eintrag Local Projects , wenn Sie keinen Workspace verwenden).
Wählen Sie in der Liste Project Type den Eintrag <Empty> unter dem Typ PCB aus.
Geben Sie Filter im Feld Project Name ein.
Legen Sie bei Bedarf weitere Optionen auf der rechten Seite des Dialogfelds fest (z. B. den Speicherordner) und klicken Sie auf die Schaltfläche Create .
Ein neues Projekt wird erstellt, und der Projekteintrag erscheint im Bereich Projects .
Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Projekteintrag im Bereich Projects und wählen Sie im Kontextmenü den Befehl Add New to Project » Schematic .
Ein leeres Blatt eines neuen Schaltplandokuments wird angezeigt. Speichern Sie es auf Ihrer Festplatte, indem Sie mit der rechten Maustaste auf seinen Eintrag im Bereich Projects klicken und im Kontextmenü den Befehl Save As auswählen. Das Dialogfeld Save As wird geöffnet und ist bereit, das Dokument am selben Speicherort wie die Projektdatei zu speichern. Geben Sie Filter im Feld File name ein und klicken Sie auf Save (die Erweiterung muss nicht eingegeben werden, da sie automatisch hinzugefügt wird).
Da Sie dem Projekt ein neues Dokument hinzugefügt haben, wurde die Projektdatei geändert. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Projekteintrag im Bereich Projects und wählen Sie dann Save , um die Projektänderungen zu speichern.
Capturing the Circuit
Die zu simulierende Filterschaltung ist unten dargestellt. In diesem Abschnitt werden wir die erforderlichen Komponenten suchen, ihre Komponenteneigenschaften einrichten und anschließend den Schaltplan verdrahten.
Schaltplan der Filterschaltung
Platzieren simulationsbereiter Komponenten
Die Komponenten für den Schaltplan werden aus der Bibliothek Simulation Generic Components bezogen, die standardmäßig mit einer Altium Designer-Installation bereitgestellt wird:
Öffnen Sie den Bereich Components , indem Sie auf die Schaltfläche Panels unten rechts im Designbereich klicken und im angezeigten Menü Components auswählen.
Wählen Sie die Bibliothek Simulation Generic Components aus dem Dropdown-Menü oben im Bereich aus (wenn sich der Bereich im Kompaktmodus befindet) oder aus dem Bereich Categories , auf den Sie durch Klicken auf die Schaltfläche oben links im Bereich zugreifen können (wenn sich der Bereich im normalen Modus befindet). Die Liste der von der Bibliothek bereitgestellten Komponenten wird im Bereich angezeigt.
Platzieren Sie den Operationsverstärker:
Suchen Sie in der Komponentenliste die Komponente OpAmp with power terminals , klicken Sie mit der rechten Maustaste auf ihren Eintrag und wählen Sie den Befehl Place aus den Hauptmenüs. Die Komponente erscheint im Designbereich am Cursor, platzieren Sie sie jedoch noch nicht.
Sie können das Feld Component des Bereichs Search verwenden, um die benötigte Komponente schnell zu finden.
Während der Operationsverstärker am Cursor hängt, drücken Sie die Taste Tab , um den Bereich Properties zu öffnen, in dem Sie seine Eigenschaften bearbeiten können, bevor Sie die Komponente im Schaltplan platzieren.
Ändern Sie im Bereich General des Bereichs Properties den Wert Designator in U1.
Klicken Sie im Designbereich auf die Pause-Schaltfläche ( ) , um zur Komponentenplatzierung zurückzukehren.
Klicken Sie in den Designbereich, um eine Instanz des Operationsverstärkers zu platzieren.
Sie bleiben im Komponentenplatzierungsmodus, um weitere Komponenteninstanzen zu platzieren. Da für diese Schaltung nur eine Instanz der Operationsverstärker-Komponente erforderlich ist, klicken Sie mit der rechten Maustaste, um den Komponentenplatzierungsmodus zu verlassen.
Platzieren Sie Widerstände:
Suchen Sie im Bereich Components die Komponente Resistor , klicken Sie mit der rechten Maustaste auf ihren Eintrag und wählen Sie den Befehl Place aus den Hauptmenüs.
Während der Widerstand am Cursor hängt, drücken Sie die Taste Tab .
Ändern Sie die Komponenteneigenschaften im sich öffnenden Bereich Properties wie folgt:
Ändern Sie im Bereich General den Wert Designator in R1.
Ändern Sie im Bereich Parameters den Wert Value des Parameters Value in 100K.
Klicken Sie im Designbereich auf die Pause-Schaltfläche ( ) , um zur Komponentenplatzierung zurückzukehren.
Klicken Sie in den Designbereich, um eine Instanz des Widerstands zu platzieren.
Bewegen Sie den Cursor und klicken Sie in den Designbereich, um eine weitere Instanz des Widerstands mit demselben Wert zu platzieren. Der Bezeichner der neuen Instanz wird automatisch hochgezählt (R2).
Klicken Sie mit der rechten Maustaste, um den Komponentenplatzierungsmodus zu verlassen.
Platzieren Sie Kondensatoren:
Suchen Sie im Components -Panel die Capacitor Komponente, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf ihren Eintrag und wählen Sie den Befehl Place aus den Hauptmenüs aus.
Während der Kondensator am Cursor hängt, drücken Sie die Taste Tab .
Ändern Sie die Komponenteneigenschaften im sich öffnenden Properties -Panel wie folgt:
Ändern Sie im Bereich General den Wert Designator auf C1.
Ändern Sie im Bereich Parameters den Value des Parameters Value auf 112p.
Klicken Sie im Designbereich auf die Schaltfläche Pause ( ) , um zur Komponentenplatzierung zurückzukehren.
Klicken Sie in den Designbereich, um eine Instanz des Kondensators zu platzieren.
Während der Kondensator noch am Cursor hängt und bereit ist, eine weitere Instanz des Kondensators zu platzieren, drücken Sie die Taste Tab .
Ändern Sie im Bereich Parameters des Properties -Panels den Value des Parameters Value auf 56p.
Klicken Sie im Designbereich auf die Schaltfläche Pause ( ) , um zur Komponentenplatzierung zurückzukehren.
Drücken Sie Spacebar , um die Komponente in 90°-Schritten zu drehen, bis sie die richtige Ausrichtung hat.
Bewegen Sie den Cursor und klicken Sie in den Designbereich, um eine weitere Instanz des Kondensators zu platzieren. Der Bezeichner der neuen Instanz wird automatisch hochgezählt (C2).
Klicken Sie mit der rechten Maustaste, um den Komponentenplatzierungsmodus zu verlassen.
Hinzufügen der Spannungsquellen
Um die Schaltung bei der Simulation zu versorgen, werden Spannungsquellen benötigt.
Platzieren Sie die Spannungsquelle VDD:
Wählen Sie den Befehl Simulate » Place Sources » Voltage Source aus den Hauptmenüs aus.
Während die Spannungsquelle am Cursor hängt, drücken Sie die Taste Tab .
Ändern Sie die Quelleneigenschaften im sich öffnenden Properties -Panel wie folgt:
Klicken Sie im Designbereich auf die Schaltfläche Pause ( ) , um zur Platzierung der Spannungsquelle zurückzukehren.
Klicken Sie in den Designbereich, um eine Instanz der Spannungsquelle zu platzieren.
Platzieren Sie die Spannungsquelle VSS:
Während die Spannungsquelle noch am Cursor hängt und bereit ist, eine weitere Instanz der Quelle zu platzieren, drücken Sie die Taste Tab .
Ändern Sie die Quelleneigenschaften im sich öffnenden Properties -Panel wie folgt:
Klicken Sie im Designbereich auf die Schaltfläche Pause ( ) , um zur Platzierung der Spannungsquelle zurückzukehren.
Bewegen Sie den Cursor und klicken Sie in den Designbereich, um eine weitere Instanz der Spannungsquelle zu platzieren.
Platzieren Sie die sinusförmige Spannungsquelle:
Während die Spannungsquelle noch am Cursor hängt und bereit ist, eine weitere Instanz der Quelle zu platzieren, drücken Sie die Taste Tab .
Ändern Sie die Quelleneigenschaften im sich öffnenden Properties -Panel wie folgt:
Ändern Sie im Bereich General des Properties -Panels den Wert Designator auf VIN und wählen Sie Sinusoidal als Stimulus Type der Quelle aus.
Ändern Sie im Bereich Parameters des Properties -Panels die Parameterwerte wie folgt:
DC Magnitude = 0
AC Magnitude = 1
AC Phase = 0
Offset = 0
Amplitude = 5
Frequency = 50K
Delay = 0
Dampling Factor = 0
Phase = 0
Klicken Sie im Designbereich auf die Schaltfläche Pause ( ) , um zur Platzierung der Spannungsquelle zurückzukehren.
Bewegen Sie den Cursor und klicken Sie in den Designbereich, um eine weitere Instanz der Spannungsquelle zu platzieren.
Klicken Sie mit der rechten Maustaste, um den Komponentenplatzierungsmodus zu verlassen.
Verdrahten der Schaltung
Die Verdrahtung ist der Prozess, bei dem Verbindungen zwischen den verschiedenen Komponenten Ihrer Schaltung erstellt werden. In diesem Abschnitt wird die Schaltung gemäß der Abbildung unten verdrahtet.
Wählen Sie den Befehl Place » Wire aus den Hauptmenüs aus.
Positionieren Sie den Cursor über dem Hotspot des Pins "+ " des Operationsverstärkers – an der Cursorposition erscheint eine rote Verbindungsmarkierung (rotes Kreuz). Dies zeigt an, dass sich der Cursor über einem gültigen elektrischen Verbindungspunkt der Komponente befindet.
Klicken Sie, um den Startpunkt für die Leitung zu verankern.
Positionieren Sie den Cursor über dem Hotspot des nächstgelegenen Pins von R2, bis sich der Cursor in eine rote Verbindungsmarkierung ändert.
Klicken Sie, um die Leitung mit dem Pin zu verbinden. Der Cursor wird von dieser Leitung gelöst.
Verdrahten Sie den Rest Ihrer Schaltung wie im folgenden Video gezeigt.
Wenn Sie alle Leitungen platziert haben, klicken Sie mit der rechten Maustaste, um den Platzierungsmodus zu verlassen.
Klicken Sie in den Designbereich, um eine Reihe von Eckpunkten zu verankern, die die Form der Leitung definieren.
Wenn die Leitung eine Ecke in die falsche Richtung bildet, drücken Sie Spacebar , um die Eckrichtung umzuschalten.
Hinzufügen von Power Ports
Platzieren Sie GND-Power-Ports:
Wählen Sie den Befehl Place » Power Port aus den Hauptmenüs aus.
Während der Power Port am Cursor hängt, drücken Sie die Taste Tab .
Setzen Sie im Bereich Properties des Properties -Panels Name = GND und Style = Power Ground .
Klicken Sie im Designbereich auf die Schaltfläche Pause ( ) , um zur Platzierung des Power Ports zurückzukehren.
Platzieren Sie drei Power Ports, jeweils einen an jedem der "- "-Pins der Spannungsquellenkomponenten, wie in der Abbildung unten gezeigt.
Falls erforderlich, drehen Sie den schwebenden Power Port durch Drücken von Spacebar .
Platzieren Sie VDD-Power-Ports:
Während der Power Port am Cursor hängt, drücken Sie die Taste Tab und setzen Sie Name = VDD und Style = Bar im Properties -Panel.
Klicken Sie im Designbereich auf die Schaltfläche Pause ( ) , um zur Platzierung des Power Ports zurückzukehren.
Platzieren Sie zwei Power Ports, wie in der Abbildung unten gezeigt.
Platzieren Sie VSS-Power-Ports:
Während der Power Port am Cursor hängt, drücken Sie die Taste Tab und setzen Sie Name = VSS und Style = Bar im Properties -Panel.
Klicken Sie im Designbereich auf die Schaltfläche Pause ( ) , um zur Platzierung des Power Ports zurückzukehren.
Platzieren Sie drei Power Ports, wie in der Abbildung unten gezeigt.
Klicken Sie mit der rechten Maustaste, um den Platzierungsmodus zu verlassen.
Hinzufügen von Netzlabels
Platzieren Sie ein Netzlabel für das Eingangsnetz:
Wählen Sie den Befehl Place » Net Label aus den Hauptmenüs aus.
Während der Power Port am Cursor hängt, drücken Sie die Taste Tab und setzen Sie Net Name = IN.
Klicken Sie im Designbereich auf die Schaltfläche Pause ( ) , um zur Platzierung des Netzlabels zurückzukehren.
Klicken Sie, um das Netzlabel auf der Leitung zwischen VIN und R1 zu platzieren. Beachten Sie, dass die linke untere Ecke des Netzlabels sein Hotspot ist – dieser Punkt muss die Leitung berühren.
Platzieren Sie ein Netzlabel für das Ausgangsnetz:
Während der Power Port am Cursor hängt, drücken Sie die Taste Tab und setzen Sie Net Name = OUT.
Klicken Sie, um das Netzlabel auf der Leitung zu platzieren, die vom Ausgangspin des Operationsverstärkers abgeht.
Klicken Sie mit der rechten Maustaste, um den Platzierungsmodus zu verlassen.
Speichern Sie das Schaltplandokument, indem Sie mit der rechten Maustaste auf seinen Eintrag im Projects -Panel klicken und Save aus dem Kontextmenü auswählen.
Preparing the Project for Simulation
Altium Designer ermöglicht es Ihnen, Schaltungssimulationen direkt aus dem Schaltplan heraus auszuführen. Die Simulationen werden im Simulation Dashboard -Panel konfiguriert und gesteuert.
Open the Simulation Dashboard Panel, indem Sie unten rechts im Designbereich auf die Schaltfläche Panels klicken und im daraufhin angezeigten Menü Simulation Dashboard auswählen.
Erweitern Sie den einklappbaren Bereich Verification des Panels und klicken Sie auf die Schaltfläche Start Verification . Für die Einträge Electrical Rule Check und Simulation Models in diesem Bereich sollte jeweils ein grünes Häkchen erscheinen.
Wenn Verstöße erkannt werden, suchen und beheben Sie die Ursachen der Verstöße, um fortzufahren.
Erweitern Sie den einklappbaren Bereich Preparation des Panels und stellen Sie sicher, dass alle drei zur Schaltung hinzugefügten Spannungsquellen in der Liste Simulation Sources angezeigt und aktiviert sind.
Configuring the Analyses
Einrichten einer Transientenanalyse
Eine Transientenanalyse erzeugt eine Ausgabe, wie sie normalerweise auf einem Oszilloskop angezeigt wird, indem die transienten Ausgangsvariablen (Spannung, Strom oder Leistung) als Funktion der Zeit über das vom Benutzer angegebene Zeitintervall berechnet werden.
Erweitern Sie den Analysis Setup & Run einklappbaren Bereich des Panels Simulation Dashboard sowie den darin enthaltenen Bereich Transient .
Stellen Sie sicher, dass die Option Interval ausgewählt ist ( ) , und geben Sie die folgenden Werte ein:
From = 0
To = 60u
Step = 100n
Fügen Sie einen neuen Ausdruck für das Eingangssignal hinzu. Dieser Ausdruck wird im Simulationsergebnisdokument als Kurvenform ausgegeben:
Klicken Sie unter der Überschrift Output Expressions auf das Steuerelement Add , um ein Feld für einen neuen Ausdruck hinzuzufügen, der im Simulationsergebnisdokument als Kurvenform ausgegeben wird.
Klicken Sie auf die Schaltfläche rechts neben dem hinzugefügten Feld, um auf den Dialog Add Output Expression zuzugreifen, in dem der Ausgabeausdruck konfiguriert werden kann.
Wählen Sie im Dialog Add Output Expression im Dropdown-Menü im Bereich Waveform Node Voltages aus und klicken Sie in der darunterliegenden Liste auf den Eintrag v(IN) . Der Ausdruck v(IN) wird dem Feld Expression Y des Dialogs hinzugefügt.
Klicken Sie im Dialog Add Output Expression auf Create . Der Ausdruck wird im Panel Simulation Dashboard angezeigt.
Fügen Sie einen Ausgabeausdruck für das Ausgangssignal hinzu:
Klicken Sie im Panel Simulation Dashboard auf das Steuerelement Add , um ein Feld für einen weiteren Ausgabeausdruck hinzuzufügen, und anschließend auf die Schaltfläche rechts neben dem hinzugefügten Feld.
Wählen Sie im Dialog Add Output Expression im Dropdown-Menü im Bereich Waveform Node Voltages aus und klicken Sie in der darunterliegenden Liste auf den Eintrag v(OUT) .
Wählen Sie im Dropdown-Menü Plot Number die Option New Plot , um die Kurvenform für diesen Ausdruck in einem anderen Diagramm im Simulationsergebnisdokument darzustellen. Nach der Auswahl zeigt das Dropdown-Menü 2 an.
Klicken Sie im Dialog Add Output Expression auf Create , um den Ausdruck zum Panel Simulation Dashboard hinzuzufügen.
An diesem Punkt ist die Transientenanalyse konfiguriert. Ihre Optionen sollten im Panel Simulation Dashboard wie unten gezeigt aussehen.
Einrichten einer AC-Sweep-Analyse
Eine AC-Sweep-Analyse erzeugt eine Ausgabe, die den Frequenzgang der Schaltung zeigt, indem die AC-Kleinsignal-Ausgangsvariablen als Funktion der Frequenz berechnet werden. Das gewünschte Ergebnis einer AC-Kleinsignalanalyse ist üblicherweise eine Übertragungsfunktion, z. B. die Spannungsverstärkung.
Erweitern Sie im Panel Simulation Dashboard den Bereich AC Sweep innerhalb des einklappbaren Bereichs Analysis Setup & Run .
Wählen Sie Decade als Sweep-Type aus und geben Sie die folgenden Werte ein:
Start Frequency = 100m
End Frequency = 1meg
Points/Dec = 100
Fügen Sie einen Ausgabeausdruck für den Betrag des Eingangssignals in Dezibel hinzu:
Klicken Sie unter der Überschrift Output Expressions auf das Steuerelement Add , um ein Feld für einen neuen Ausdruck hinzuzufügen, und anschließend auf die Schaltfläche rechts neben dem hinzugefügten Feld.
Wählen Sie im Dialog Add Output Expression im Dropdown-Menü im Bereich Waveform Node Voltages aus und klicken Sie in der darunterliegenden Liste auf den Eintrag v(IN) .
Wählen Sie im Dialog Add Output Expression im Dropdown-Menü Complex Functions die Option Magnitude (dB) aus und klicken Sie auf Create .
Fügen Sie einen Ausgabeausdruck für den Betrag des Ausgangssignals in Dezibel hinzu:
Klicken Sie unter der Überschrift Output Expressions auf das Steuerelement Add , um ein Feld für einen neuen Ausdruck hinzuzufügen, und anschließend auf die Schaltfläche rechts neben dem hinzugefügten Feld.
Wählen Sie im Dialog Add Output Expression im Dropdown-Menü im Bereich Waveform Node Voltages aus und klicken Sie in der darunterliegenden Liste auf den Eintrag v(OUT) .
Wählen Sie im Dialog Add Output Expression im Dropdown-Menü Complex Functions die Option Magnitude (dB) aus und klicken Sie auf Create .
Fügen Sie einen Ausgabeausdruck für die Phase des Eingangssignals in Grad hinzu:
Klicken Sie im Panel Simulation Dashboard auf das Steuerelement Add , um ein Feld für einen weiteren Ausgabeausdruck hinzuzufügen, und auf die Schaltfläche rechts neben dem hinzugefügten Feld.
Wählen Sie im Dialog Add Output Expression im Dropdown-Menü im Bereich Waveform Node Voltages aus und klicken Sie in der darunterliegenden Liste auf den Eintrag v(IN) .
Wählen Sie im Dialog Add Output Expression im Dropdown-Menü Complex Functions die Option Phase (Deg) aus.
Wählen Sie im Dropdown-Menü Plot Number die Option New Plot und klicken Sie dann im Dialog Add Output Expression auf Create .
Fügen Sie einen Ausgabeausdruck für die Phase des Ausgangssignals in Grad hinzu:
Klicken Sie im Panel Simulation Dashboard auf das Steuerelement Add , um ein Feld für einen weiteren Ausgabeausdruck hinzuzufügen, und auf die Schaltfläche rechts neben dem hinzugefügten Feld.
Wählen Sie im Dialog Add Output Expression im Dropdown-Menü im Bereich Waveform Node Voltages aus und klicken Sie in der darunterliegenden Liste auf den Eintrag v(OUT) .
Wählen Sie im Dialog Add Output Expression im Dropdown-Menü Complex Functions die Option Phase (Deg) aus.
An diesem Punkt ist die AC-Sweep-Analyse konfiguriert. Ihre Optionen sollten im Panel Simulation Dashboard wie unten gezeigt angezeigt werden.
Die Simulationskonfigurationsdatei (project_sim_config.simcfg) wird im Ordner Settings\Simulation Documents der Projektstruktur im Panel Projects angezeigt. Speichern Sie das Dokument, indem Sie im Panel Projects mit der rechten Maustaste auf seinen Eintrag klicken und im Kontextmenü den Befehl Save As auswählen.
Der Dialog Save As wird geöffnet und ist bereit, das Dokument im Projektordner auf Ihrer Festplatte zu speichern. Klicken Sie auf Save , um das Dokument mit dem Standardnamen am Standardspeicherort zu speichern.
Speichern Sie die Projektdatei, indem Sie im Panel Projects mit der rechten Maustaste auf ihren Eintrag klicken und im Kontextmenü den Befehl Save auswählen.
Running the Analyses and Exploring the Results
Klicken Sie im Panel Simulation Dashboard rechts neben der Bereichsüberschrift Transient auf die Schaltfläche Run , um die Transientenanalyse auszuführen.
Wenn die Simulation erfolgreich ist, meldet das Panel Messages den erfolgreichen Abschluss der Simulation. Es kann geschlossen werden.
Ein neues Simulationsergebnisdokument mit dem Namen Filter.sdf wird automatisch im SimData-Editor als Dokumentregisterkarte geöffnet. Es enthält ein einzelnes Diagramm Transient Analysis (durch eine Registerkarte am unteren Rand des Dokuments gekennzeichnet) mit zwei Plots, die jeweils eine einzelne Kurvenform enthalten, nämlich v(IN) bzw. v(OUT).
Wechseln Sie zum Schaltplandokument, indem Sie oben im Designbereich auf dessen Registerkarte klicken.
Klicken Sie im Panel Simulation Dashboard rechts neben der Bereichsüberschrift AC Sweep auf die Schaltfläche Run , um die AC-Sweep-Analyse auszuführen.
Schließen Sie das Panel Messages .
Das Simulationsergebnisdokument mit einem einzelnen Diagramm AC Analysis wird geöffnet. Das Diagramm enthält zwei Plots mit jeweils zwei Kurvenformen.
Bestimmen Sie den 3-dB-Punkt mithilfe der Messcursor:
Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die dB(v(OUT))Kurve und wählen Sie Cursor A .
Positionieren Sie Cursor A im Tiefpassbereich, indem Sie die Markierung ziehen (die genaue Position ist nicht kritisch, solange sie sich im Tiefpassbereich befindet).
Klicken Sie erneut mit der rechten Maustaste auf die dB(v(OUT))Kurve und wählen Sie Cursor B .
Das Sim Data Panel wird verwendet, um den Cursor leichter zu positionieren (wenn das Panel nicht sichtbar ist, klicken Sie auf die Schaltfläche Panels unten rechts im Designbereich und wählen Sie Sim Data aus dem daraufhin angezeigten Menü, um es einzublenden).
Beobachten Sie dabei den B-A Measurement Wert im Measurement Cursors Bereich des Sim Data Panels und klicken und ziehen Sie Cursor B, bis ein Y-Wert (Verstärkung) von -3 erreicht ist.
Es ist zu erkennen, dass das X-Ergebnis für Wave Name B ungefähr 20k beträgt, was darauf hinweist, dass der 3-dB-Punkt der Filterschaltung bei 20kHz liegt.
Um die Cursor zu entfernen, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf jede Cursormarkierung und wählen Sie Cursor Off .
Um die Filterung im Dokument zu löschen, klicken Sie auf die Schaltfläche Clear unten rechts im Designbereich.
Das Simulationsergebnisdokument (Filter.sdf) wird im Ordner Generated\Simulation Documents der Projektstruktur im Projects Panel angezeigt. Speichern Sie das Dokument, indem Sie mit der rechten Maustaste auf seinen Eintrag im Projects Panel klicken und im Kontextmenü den Befehl Save As wählen.
Das Dialogfeld Save As wird geöffnet und ist bereit, das Dokument im Unterordner Simulation des Projektordners auf Ihrer Festplatte zu speichern. Klicken Sie auf Save , um das Dokument mit dem Standardnamen am Standardspeicherort zu speichern.
Wechseln Sie zum Schaltplandokument, indem Sie oben im Designbereich auf dessen Registerkarte klicken.
Erweitern Sie im Simulation Dashboard Panel den einklappbaren Bereich Results . Dieser Bereich enthält die Liste der durchgeführten Simulationsläufe (Transient Analysis und AC Analysis in diesem Beispiel).
Um die Ergebnisse der zuvor ausgeführten Transientenanalyse anzuzeigen, klicken Sie auf die Schaltfläche rechts neben dem Eintrag Transient Analysis und wählen Sie Show Results .
Das Simulationsergebnisdokument wird geöffnet und zeigt die Ergebnisse der Transientenanalyse an.
Speichern Sie geänderte Projektdokumente und das Projekt selbst, indem Sie mit der rechten Maustaste auf ihre Einträge im Projects Panel klicken und im Kontextmenü den Befehl Save wählen.
Wenn Sie das Projekt in Ihrem verbundenen Workspace erstellt haben, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Projekteintrag im Projects Panel, wählen Sie im Kontextmenü den Befehl Save to Server und klicken Sie dann im sich öffnenden Dialogfeld Save to Server auf OK .