4高频电子线路CAD
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标签卡 (3) 选择Sim Model设置对话框中的General标签卡， 单击Model Kind(仿真模型类型)下拉列表框，对其中各项 的解释如下：
第4章
Protel电路仿真
Current Source：仿真电流源。
General：一般仿真元器件，如电阻、电容以及电感等。 Initial Condition：初始条件。 Switch：仿真开关。 Transistor：仿真晶体管元器件。
PWR Value：电源电压，TTL器件默认为+5V， COMS器件默认为+15V。如果设定了此值，则必须同时 设置GND值。 GND Value：接地电压，一般不指定此项，采用默认 值*即可。如果设定了此值，则必须同时设置PWR值。
VIL：输入低电平电压的最大值，也就是当输入电压
低于VIL时，系统认为输入了一个低电平。一般TTL电平 为0.8V，COMS电平为0.2*VDD，VDD为电源电压。
Simulation Math Function.IntLib元器件库中主要是一 些仿真数学元器件及二端口数学转换函数元器件，里面 包含的不是真实的元器件，而是为了仿真过程中便于计 算而设置的特殊元器件，比如正弦、余弦、绝对值、反 正弦、反余弦、开方、加、减、乘、除、对数以及指数 函数元器件等。
第4章
RON：开关闭合时仿真开关对外呈现的电阻值，默认值为1，单位为欧姆。 ROFF：开关断开时仿真开关对外呈现的电阻值，默认值为100E6，单位 为欧姆。
第4章
Protel电路仿真
8. 继电器
在Miscellaneous Devices.IntLib 库中有如图所示的几
种继电器类型。
第4章
Protel电路仿真
第4章
Protel电路仿真
4. 电位器 仿真元器件可提供两种类型的电位器，Res tap电位器和 Res Adjl可调电阻器。Res tap和Res Adjl 设置方式完全相同 。 Res tap仿真元器件按照如下的规则修改其属性参数： Value：电阻值，如1000、500等，以欧[姆](Ω)为单位。
Transmission Line：仿真传输线。
Voltage Source：仿真电压源。 选择不同的仿真模型类型，对应的Model Sub-Kind栏中显示 不同子项。此处以Model Kind选择Voltage Source为例，其具体含 义如下：
第4章
Protel电路仿真
Current-Controlled：电流控制电压源。 DC Source：直流电压源。
第4章
Protel电路仿真
VIH：输入高电平电压的最小值，也就是当输入电压 高于VIH时，系统认为输入了一个高电平。一般TTL电平 为4.6V，COMS电平为0.7*VDD，VDD为电源电压。 VOL：输出高电平电压，一般TTL电平为0.2V， COMS电平为0V。
VOH：输出高电平电压，一般TTL电平为4.6V，
Protel电路仿真
4.1.2 Protel DXP中的激励源描述
激励源用来模拟实际电路中的输入信号，原
理图仿真必须设置激励源驱动电路才能使仿真电
路工作。 Protel DXP仿真库中包括几种常用的激励源， 包括直流源、正弦仿真源、周期脉冲源、分段线 性源、指数激励源、可调频信号源、线性受控源
以及非线性受控源。
第4章
Protel电路仿真
Value：直流电压源的信号幅值，例如12，以伏安为 单位。 AC Magnitude：如果要基于此电压源进行交流小信 号分析，可设置此项，典型值为1，以伏安为单位。 AC Phase：交流小信号分析初始相位(角度)。
(2) 选择Sim Model对话框中的Pin Mapping(引脚映射)
继电器元器件主要设置参数解释如下： Pulin：继电器触点接通电压，以伏安(VA)为单位。
Dropoff：继电器触点断开电压，以伏安为单位。
Contact：继电器吸合时间，以秒(s)为单位。
Resistance：继电器线圈阻抗，以欧[姆]为单位。
Inductance：继电器线圈电感，以亨[利]为单位。
Set position：第1引脚和中间引脚之间的阻值与电位器
阻值之比。
第4章
Protel电路仿真
5. 二极管、三极管和各种场效应管
工业标准的二极管、各类双极型晶体管和各类结型场效应管的仿真参 数一样。各种二极管、三极管和各种场效应管的仿真元器件如图所示。
第4章
Protel电路仿真
6. 晶振 晶振又称石英晶振，即XTAL，在电路设计中一般作为 时间基准。 晶振的仿真参数设置如下： Freq：晶振频率，默认为2.5MHz，单位为赫[兹](Hz)。
Protel电路仿真
2. 正弦仿真源
正弦仿真源有两种，即正弦电压源(VSIN)和正弦电 流源(ISIN)。 3. 分段线性源 分段线性源由若干条相连的直线组成，是不规则的
信号源，不能在分段线性源中间加入一段正弦波。分段
线性源可分为两种，即分段线性电压源(VPWL)和分段线 性电流源(IPWL)。
第4章
COMቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电平为VDD。 Warn：警告信息。
第4章
Protel电路仿真
11. 运算放大器和比较器 12. 传输线 Simulation Transmission Line.IntLib元器件库(如果用户 使用的是Protel DXP试用版，必须安装补丁程序才能使用 该元器件库)主要包括三种仿真传输线元器件，分别是
3) URC
均匀分布RC传输线模型(即URC模型)是由 L.GERTZBERRG在1974年提出的模型导出的。通过使用 子电路类型扩展，生成含有内部节点的集中型RC分段网 络，或获得URC传输线模型。RC各段在几何上是连续的。
第4章
Protel电路仿真
13. 仿真专用函数元器件库 Simulation Special Function.IntLib元器件库中的元器 件是一些专门为信号仿真而设计的函数元器件，该元器 件库提供了常用的运算函数元器件，如增益、加、减、 乘、除、求和以及压控震荡源等专用的元器件。 14. 仿真数学函数元器件库
RS：串联阻抗，单位为欧[姆]。
C：等效电容，单位为法[拉]。 Q：等效电路的品质因数即Q值。
第4章 7. 开关
Protel电路仿真
根据开关导通的路数不同，Protel DXP提供了多种仿真的开关器件 。 开关的仿真参数设置如下： STATE1：开关支路一的初始状态设置，默认值为0。 STATE2：开关支路二的初始状态设置，默认值为0。 STATE3：开关支路三的初始状态设置，默认值为0。 STATE4：开关支路四的初始状态设置，默认值为0。
第4章
Protel电路仿真
9. 保险丝(熔丝，fuse) 保险丝仿真属性的参数设置如下： Current：熔断电流，如250、5等，以安培(A) 为单位。 Resistance：熔丝的串联阻抗，以欧姆为单位。
第4章
Protel电路仿真
10. TTL及COMS集成电路
TTL及COMS集成电路作为集成芯片，存放在各生产 厂家的元器件库中，其各项设置参数解释如下：
Equation：非线性受控电压源。
Exponential：指数电压源。 Piecewise Linear：分段线性电压源。 Pulse：脉冲电压源。 Single-Frequency FM：可调频信号源。
Sinusoidal：正弦波电压源。
Voltage-Controlled：电压控制电压源。
第4章
第4章
Protel电路仿真
第4章 Protel电路仿真
4.1 仿真库和激励源
4.2 初始状态的设置和仿真分析
4.3 设计仿真原理图
4.4 小结 习题
第4章
Protel电路仿真
4.1 仿真库和激励源
4.1.1 Protel DXP仿真库中的元器件
Miscellaneous
Protel DXP为电子设计工程师提供了一个 常 用 的 集 成 元 器 件 库 Devices.IntLib。该仿真元器件库中包括电阻、 电容、电感、振荡器、三极管、二极管、电池以
及熔断丝等。
第4章
Protel电路仿真
1. 电阻 仿真元器件库提供两种类型的电阻，即RES(Fixed
Resistor，固定电阻)和RESSEMI (SemiConductor Resistor，半
导体电阻) 对于固定电阻，只有一个参数，即
Value：电阻阻值。
而半导体电阻的阻值由其长、宽及环境温度决定，所以 有如下参数： Value：电阻阻值。 Width：电阻宽度。 Length：电阻长度。 Temperature：温度系数。
Protel电路仿真
分段线性源仿真属性参数设置各项意义如图所示。
第4章
Protel电路仿真
DC Magnitude：直流参数，此项可忽略，通常设为0。
AC Magnitude：如果要基于此电源进行交流小信号 分析，可设置此项，典型值为1。
AC Phase：交流小信号的初始相位，单位为度。
Time/Value Pairs：转折点“时间-电压”坐标表格， 横坐标为时间，纵坐标为电压值。 分段线性源有两种获得参数的方法： (1) 可以直接从属性对话框中Time/Value Pairs栏中设 置“时间-电压”序列来描述波形。设定的时间参数必须 为正值且顺序递增。 (2) 可以用一个文本文件确定波形数据，点数不限。
Value：电容的值。 Length：面积长度。 Width：面积宽度。 Initial Voltage：初始时刻电容两端的端电压，电
压值默认设定为0V。的颜色。
第4章
Protel电路仿真
3. 电感示意
如图所示，仿真电感参数设置如下：
常用的仿真电感 Value：电感量，如1u、500u等，以亨[利](H)为单位。 Initial Current：初始时刻流过电感的电流值，该电流值默认设定为 0A。和电容的设置一样，必须设定电感器件的Initial Current。
第4章
Protel电路仿真
2. 电容 仿真元器件库中提供三种类型的电容，CAP(fixed、 non-polarized capacitor：无极性固定电容)，如瓷片电容； CAP POI(fixed、polarized capacitor：有极性固定电容)， 如电解电容以及Cap Semi (Semiconductor capacitor：半导
体电容)
CAP和CAP POI参数设置方法一样。 Value：电容值，如1u、500u等，以法拉(F)为单位。 Initial Voltage：初始时刻电容两端的端电压，电压值 默认设定为0V。
第4章
Protel电路仿真
由于半导体电容Cap Semi可以模拟一块具备一定几
何面积的极板电容的电容值，所以有如下参数：
Propagation：器件传输延迟，可设为最大或最小值， 默认为典型值。 Loading：输入负载特性，可设为最大或最小值，默 认为典型值。 Drive：输出驱动特性，可设为最大或最小值，默认 为典型值。 Current：标示器件功率的电流值，可设为最大或最小 值，默认为典型值。 。
第4章
Protel电路仿真
TD：传输线的延时(指节点间)。
F：频率(指节点间)。 NL：在频率为F时相对于传输线波长归一化的传输线 电学长度(指节点间)。
第4章
Protel电路仿真
2) LTRA 单一的有损耗传输线将使用两端口响应模型，这个 模型属性包含电阻值、电感值、电容值和长度，这些参 数不可能直接在原理图文件中设置，但设计者可以创建 和引用自己的模型文件。
第4章
Protel电路仿真
1. 直流源 直流源有两种，即直流电压源(VSRC)和直流电流源
(ISRC)，它们的输出为恒定电压或电流。下面以直流电压
源为例介绍其参数设置。 (1) 双击仿真原理图中的VSRC，在弹出的Component property对话框中双击右下方Model List模型列表窗口中的 Simulation选择栏，屏幕出现Sim Model(仿真模型)设置对 话框 。然后在该对话框中单击Parameters标签卡，其各选 项功能分别如下：
URC( 均 匀 分 布 传 输 线 ) 、 LTRA( 有 损 耗 传 输 线 ) 和
LLTRA(无损耗传输线) 。
第4章
Protel电路仿真
1) LLTRA
该传输线是一个双向的理想延迟线，有两个断口。节 点定义了断口的正电压的极性。无损耗传输线的仿真参 数设置如下： ZO：特征阻抗，单位为欧[姆]。
第4章
Protel电路仿真
Current Source：仿真电流源。
General：一般仿真元器件，如电阻、电容以及电感等。 Initial Condition：初始条件。 Switch：仿真开关。 Transistor：仿真晶体管元器件。
PWR Value：电源电压，TTL器件默认为+5V， COMS器件默认为+15V。如果设定了此值，则必须同时 设置GND值。 GND Value：接地电压，一般不指定此项，采用默认 值*即可。如果设定了此值，则必须同时设置PWR值。
VIL：输入低电平电压的最大值，也就是当输入电压
低于VIL时，系统认为输入了一个低电平。一般TTL电平 为0.8V，COMS电平为0.2*VDD，VDD为电源电压。
Simulation Math Function.IntLib元器件库中主要是一 些仿真数学元器件及二端口数学转换函数元器件，里面 包含的不是真实的元器件，而是为了仿真过程中便于计 算而设置的特殊元器件，比如正弦、余弦、绝对值、反 正弦、反余弦、开方、加、减、乘、除、对数以及指数 函数元器件等。
第4章
RON：开关闭合时仿真开关对外呈现的电阻值，默认值为1，单位为欧姆。 ROFF：开关断开时仿真开关对外呈现的电阻值，默认值为100E6，单位 为欧姆。
第4章
Protel电路仿真
8. 继电器
在Miscellaneous Devices.IntLib 库中有如图所示的几
种继电器类型。
第4章
Protel电路仿真
第4章
Protel电路仿真
4. 电位器 仿真元器件可提供两种类型的电位器，Res tap电位器和 Res Adjl可调电阻器。Res tap和Res Adjl 设置方式完全相同 。 Res tap仿真元器件按照如下的规则修改其属性参数： Value：电阻值，如1000、500等，以欧[姆](Ω)为单位。
Transmission Line：仿真传输线。
Voltage Source：仿真电压源。 选择不同的仿真模型类型，对应的Model Sub-Kind栏中显示 不同子项。此处以Model Kind选择Voltage Source为例，其具体含 义如下：
第4章
Protel电路仿真
Current-Controlled：电流控制电压源。 DC Source：直流电压源。
第4章
Protel电路仿真
VIH：输入高电平电压的最小值，也就是当输入电压 高于VIH时，系统认为输入了一个高电平。一般TTL电平 为4.6V，COMS电平为0.7*VDD，VDD为电源电压。 VOL：输出高电平电压，一般TTL电平为0.2V， COMS电平为0V。
VOH：输出高电平电压，一般TTL电平为4.6V，
Protel电路仿真
4.1.2 Protel DXP中的激励源描述
激励源用来模拟实际电路中的输入信号，原
理图仿真必须设置激励源驱动电路才能使仿真电
路工作。 Protel DXP仿真库中包括几种常用的激励源， 包括直流源、正弦仿真源、周期脉冲源、分段线 性源、指数激励源、可调频信号源、线性受控源
以及非线性受控源。
第4章
Protel电路仿真
Value：直流电压源的信号幅值，例如12，以伏安为 单位。 AC Magnitude：如果要基于此电压源进行交流小信 号分析，可设置此项，典型值为1，以伏安为单位。 AC Phase：交流小信号分析初始相位(角度)。
(2) 选择Sim Model对话框中的Pin Mapping(引脚映射)
继电器元器件主要设置参数解释如下： Pulin：继电器触点接通电压，以伏安(VA)为单位。
Dropoff：继电器触点断开电压，以伏安为单位。
Contact：继电器吸合时间，以秒(s)为单位。
Resistance：继电器线圈阻抗，以欧[姆]为单位。
Inductance：继电器线圈电感，以亨[利]为单位。
Set position：第1引脚和中间引脚之间的阻值与电位器
阻值之比。
第4章
Protel电路仿真
5. 二极管、三极管和各种场效应管
工业标准的二极管、各类双极型晶体管和各类结型场效应管的仿真参 数一样。各种二极管、三极管和各种场效应管的仿真元器件如图所示。
第4章
Protel电路仿真
6. 晶振 晶振又称石英晶振，即XTAL，在电路设计中一般作为 时间基准。 晶振的仿真参数设置如下： Freq：晶振频率，默认为2.5MHz，单位为赫[兹](Hz)。
Protel电路仿真
2. 正弦仿真源
正弦仿真源有两种，即正弦电压源(VSIN)和正弦电 流源(ISIN)。 3. 分段线性源 分段线性源由若干条相连的直线组成，是不规则的
信号源，不能在分段线性源中间加入一段正弦波。分段
线性源可分为两种，即分段线性电压源(VPWL)和分段线 性电流源(IPWL)。
第4章
COMቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电平为VDD。 Warn：警告信息。
第4章
Protel电路仿真
11. 运算放大器和比较器 12. 传输线 Simulation Transmission Line.IntLib元器件库(如果用户 使用的是Protel DXP试用版，必须安装补丁程序才能使用 该元器件库)主要包括三种仿真传输线元器件，分别是
3) URC
均匀分布RC传输线模型(即URC模型)是由 L.GERTZBERRG在1974年提出的模型导出的。通过使用 子电路类型扩展，生成含有内部节点的集中型RC分段网 络，或获得URC传输线模型。RC各段在几何上是连续的。
第4章
Protel电路仿真
13. 仿真专用函数元器件库 Simulation Special Function.IntLib元器件库中的元器 件是一些专门为信号仿真而设计的函数元器件，该元器 件库提供了常用的运算函数元器件，如增益、加、减、 乘、除、求和以及压控震荡源等专用的元器件。 14. 仿真数学函数元器件库
RS：串联阻抗，单位为欧[姆]。
C：等效电容，单位为法[拉]。 Q：等效电路的品质因数即Q值。
第4章 7. 开关
Protel电路仿真
根据开关导通的路数不同，Protel DXP提供了多种仿真的开关器件 。 开关的仿真参数设置如下： STATE1：开关支路一的初始状态设置，默认值为0。 STATE2：开关支路二的初始状态设置，默认值为0。 STATE3：开关支路三的初始状态设置，默认值为0。 STATE4：开关支路四的初始状态设置，默认值为0。
第4章
Protel电路仿真
9. 保险丝(熔丝，fuse) 保险丝仿真属性的参数设置如下： Current：熔断电流，如250、5等，以安培(A) 为单位。 Resistance：熔丝的串联阻抗，以欧姆为单位。
第4章
Protel电路仿真
10. TTL及COMS集成电路
TTL及COMS集成电路作为集成芯片，存放在各生产 厂家的元器件库中，其各项设置参数解释如下：
Equation：非线性受控电压源。
Exponential：指数电压源。 Piecewise Linear：分段线性电压源。 Pulse：脉冲电压源。 Single-Frequency FM：可调频信号源。
Sinusoidal：正弦波电压源。
Voltage-Controlled：电压控制电压源。
第4章
第4章
Protel电路仿真
第4章 Protel电路仿真
4.1 仿真库和激励源
4.2 初始状态的设置和仿真分析
4.3 设计仿真原理图
4.4 小结 习题
第4章
Protel电路仿真
4.1 仿真库和激励源
4.1.1 Protel DXP仿真库中的元器件
Miscellaneous
Protel DXP为电子设计工程师提供了一个 常 用 的 集 成 元 器 件 库 Devices.IntLib。该仿真元器件库中包括电阻、 电容、电感、振荡器、三极管、二极管、电池以
及熔断丝等。
第4章
Protel电路仿真
1. 电阻 仿真元器件库提供两种类型的电阻，即RES(Fixed
Resistor，固定电阻)和RESSEMI (SemiConductor Resistor，半
导体电阻) 对于固定电阻，只有一个参数，即
Value：电阻阻值。
而半导体电阻的阻值由其长、宽及环境温度决定，所以 有如下参数： Value：电阻阻值。 Width：电阻宽度。 Length：电阻长度。 Temperature：温度系数。
Protel电路仿真
分段线性源仿真属性参数设置各项意义如图所示。
第4章
Protel电路仿真
DC Magnitude：直流参数，此项可忽略，通常设为0。
AC Magnitude：如果要基于此电源进行交流小信号 分析，可设置此项，典型值为1。
AC Phase：交流小信号的初始相位，单位为度。
Time/Value Pairs：转折点“时间-电压”坐标表格， 横坐标为时间，纵坐标为电压值。 分段线性源有两种获得参数的方法： (1) 可以直接从属性对话框中Time/Value Pairs栏中设 置“时间-电压”序列来描述波形。设定的时间参数必须 为正值且顺序递增。 (2) 可以用一个文本文件确定波形数据，点数不限。
Value：电容的值。 Length：面积长度。 Width：面积宽度。 Initial Voltage：初始时刻电容两端的端电压，电
压值默认设定为0V。的颜色。
第4章
Protel电路仿真
3. 电感示意
如图所示，仿真电感参数设置如下：
常用的仿真电感 Value：电感量，如1u、500u等，以亨[利](H)为单位。 Initial Current：初始时刻流过电感的电流值，该电流值默认设定为 0A。和电容的设置一样，必须设定电感器件的Initial Current。
第4章
Protel电路仿真
2. 电容 仿真元器件库中提供三种类型的电容，CAP(fixed、 non-polarized capacitor：无极性固定电容)，如瓷片电容； CAP POI(fixed、polarized capacitor：有极性固定电容)， 如电解电容以及Cap Semi (Semiconductor capacitor：半导
体电容)
CAP和CAP POI参数设置方法一样。 Value：电容值，如1u、500u等，以法拉(F)为单位。 Initial Voltage：初始时刻电容两端的端电压，电压值 默认设定为0V。
第4章
Protel电路仿真
由于半导体电容Cap Semi可以模拟一块具备一定几
何面积的极板电容的电容值，所以有如下参数：
Propagation：器件传输延迟，可设为最大或最小值， 默认为典型值。 Loading：输入负载特性，可设为最大或最小值，默 认为典型值。 Drive：输出驱动特性，可设为最大或最小值，默认 为典型值。 Current：标示器件功率的电流值，可设为最大或最小 值，默认为典型值。 。
第4章
Protel电路仿真
TD：传输线的延时(指节点间)。
F：频率(指节点间)。 NL：在频率为F时相对于传输线波长归一化的传输线 电学长度(指节点间)。
第4章
Protel电路仿真
2) LTRA 单一的有损耗传输线将使用两端口响应模型，这个 模型属性包含电阻值、电感值、电容值和长度，这些参 数不可能直接在原理图文件中设置，但设计者可以创建 和引用自己的模型文件。
第4章
Protel电路仿真
1. 直流源 直流源有两种，即直流电压源(VSRC)和直流电流源
(ISRC)，它们的输出为恒定电压或电流。下面以直流电压
源为例介绍其参数设置。 (1) 双击仿真原理图中的VSRC，在弹出的Component property对话框中双击右下方Model List模型列表窗口中的 Simulation选择栏，屏幕出现Sim Model(仿真模型)设置对 话框 。然后在该对话框中单击Parameters标签卡，其各选 项功能分别如下：
URC( 均 匀 分 布 传 输 线 ) 、 LTRA( 有 损 耗 传 输 线 ) 和
LLTRA(无损耗传输线) 。
第4章
Protel电路仿真
1) LLTRA
该传输线是一个双向的理想延迟线，有两个断口。节 点定义了断口的正电压的极性。无损耗传输线的仿真参 数设置如下： ZO：特征阻抗，单位为欧[姆]。