1 电路宏模型

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代数方程宏模型
• 这是一种用简单数学表达式描述非线性受控 员的输入输出关系的宏模型。 • 输入格式：
– E(G)XXX N+ N- VALUE={表达式}
• 举例：
– – – – G1 G1 G2 G2 0 0 2 2 2 2 0 0 POLY(1) (1,0) 1 0 -1 VALUE={1-V(1)*V(1)} POLY(1) (2,0) 0 0 1 VALUE={V(2)*V(2)}
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4.3.5 可控硅器件
• 可控硅器件又称为晶闸管，是一种大功率半 导体器件，具有耐压高、容量大、控制灵敏、 效率高等一系列有点，常用作对大功率电源 进行控制和变换。 • 一些可控硅模型的下载：
– /PowerSolutions/supportD oc.do?type=models&category=965&lang=zh-cn
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VCO MACROMODEL CIRCUIT RI 1 0 1E6 G1 0 2 POLY(2) (1,0) (4,0) +0 0 -2E-4 0 -1E-4 R1 2 0 1T CT 2 3 1N VS 3 0 PULSE(1 0 1N) G2 0 4 POLY(2) (2,0) (4,0) 0 1 1 C2 4 0 100P R2 4 0 1E3 D1 4 5 DS D2 6 4 DS VBH 5 0 DC 1 VBL 6 0 DC -1 VI 1 0 PWL(0 0 100U 0 110U 1 200U 1 210U 2 300U 2 310U 3 400U 3) .MODEL DS D(N=0.01) .OPTIONS ITL5=0 .TRAN 1US 400U .PROBE .END
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4.2.1 一般表格宏模型
• 表格宏模型使用前提：
– 非线性特性的函数关系未知 – 虽然函数形式已知，但很复杂，为了节省时间
• 使用方法：
– 把测试数据制成表格，让计算机通过查表实现。
• 用非线性受控源表示，具体格式：
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SQUARE WAVE GENERATOR R1 3 5 100K R2 4 5 100K R3 4 0 100K C1 3 0 33300P XOP 4 3 11 12 5 uA741 VDD 11 0 15 VEE 12 0 -15 .LIB E:\PSPICE\UserLib\eval.lib .TRAN 0.01M 10M UIC .PROBE .END
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4.3.3 压控振荡器
• 压控振荡器(VCO)是锁 相环(PLL)中最基本的 电路单元。它的特点 是输出振荡频率与输 入直流控制电压成线 性比例关系。宏模型 框图如图4.3.7
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概要
• 4.1 数学函数宏模型
– 多项式模型，代数方程宏模型，拉氏变换模型
• 4.2 表格宏模型
– 一般表格宏模型，频率响应表格宏模型，
• 4.3 构造型宏模型
– 稳压二极管，施密特触发器，压控振荡器，运 算放大器，可控硅器件
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• 多项式模型即为非线性受控源，是用一组多 项式描述非线性受控源的输入输出的函数关 系。 • 可以方便地表示各种不同信号的相加、相减、 相乘、开方等运算。 • 关键字为POLY，主要是确定：自变量的维 数，多项式的一组系数。
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• 数学表达式描述非线性受控源比多项式更加 直观和方便。 • 通用性不及多项式模型
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拉氏变换模型
• PSPICE中可以用拉式变换的系统函数来定 义非线性受控源。从而求得电路的频域特性 和时域特性。 • 输入格式：
– E(G) XX N+ N- LAPLACE {EXPRESSION}=LAPLACE TRANSFORM}
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– ES 2 0 POLY(4) (1,0) (3,0 (4,0) (5,0) 0 +0.7157 -1.2529 -1.5349 -0.7157 – ES 2 0 VALUE={0.7157*V(1)-1.2529*V(3)1.5349*V(4)-0.7157*V(5)}
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39Biblioteka 电路设计与仿真技术 第4章 电路宏模型
昝宏洋
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宏模型概述
• 宏模型是电子系统或其子系统、子网络的简 化等效表示。可以是一个等效电路，也可以 是一组数学方程，一组多维数表，或是表达 更复杂电路的某种符号形式。 • 特点是在一定精度范围内，模拟原电路端口 特性。但降低计算时间，节省内存要求。 • 主要用在模拟电路高层次仿真和大型电路的 分析设计中。
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4.3 构造型宏模型
• 构造型宏模型可以由简单的数学宏模型或表 格宏模型和电阻、电容，以及尽可能少的二 极管、BJT、MOS、JFET等有源器件组成更 加复杂的宏模型。
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A SCR CIRCUIT .INC MM2.CIR VI 2 1 SIN(0 311 50) D1 3 2 MD D2 3 1 MD D3 2 4 MD D4 1 4 MD RL 4 0 100 XSCR 0 5 3 SCR_MMT08B350T3 RS 5 6 1K VG 6 3 PULSE(0 10 {TD} 0 0 2M 10M) .MODEL MD D .OP .TRAN 0.1M 40M 0 0.1M .PARAM TD=2M .STE PARAM TD LIST 3M 5M .OPTIONS ITL5=0 .PROBE .END
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4.1 数学函数宏模型
• 数学函数宏模型是指用显示数学函数、方程 或传输函数来描述电路特性的一种模型形式， 也称为行为及模型，可用来实现较为复杂的 模拟电路的功能，进一步扩展电路仿真的能 力和灵活性。
– 多项式模型 – 代数方程宏模型 – 拉氏变换模型
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多项式模型
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F=p0+p1*x
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举
例
f p0 p1x p2 y p3 x2 p4 xy p5 y 2 ...
EMOD 3 0 POLY(2) (1,0) (2,0) 0 0 0 0 1
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4.3.4 运算放大器
• 在模拟集成电路中研究最早、最充分的就是 运算放大器的宏模型，而且已被广泛应用与 电路仿真中。
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运算放大器OP07宏模型如下
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4.3.1 稳压二极管
虚线框内为稳压二极管宏模型，其中D1模拟正向 特性；二极管D2、电压源VZ和电阻RZ模拟反向 特性，D2为理想二极管(n=0.001),VZ等于击穿电压
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AN AMPLITUDE-MODULATED CIRCUIT V1 1 0 SIN(0 1 50K) V2 2 0 SIN(1 0.9 1K) R1 1 0 1E9 R2 2 0 1E9 EMOD 3 0 POLY(2) (1,0) (2,0) 0 0 0 0 1 RL 3 0 1E6 .TRAN 10U 1.6M .PROBE .END
– E(G)XX N+ N- TABLE{EXPRESSION}= {INPUT VALUE, OUTPUT VALUE}
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4.2.2 频率响应表格宏模型
• 用表格模型表示电路频率特性，具体格式：
– E(G)XX N+ N- FREQ {EXPRESSION}= {FREQUENCY,MAGNITUDE,PHASE} – 输入数据为频率 – 输出数据为电压或电流的幅度和相位
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4.3.2 施密特触发器
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