LTspice仿真结果验证
简 介： 本文对于LTspice 仿真软件进行了初步测试。看到对于多谐振荡器该仿真软件显示出如果电路中的元器件参数非常对称，那么电路不太容易起振。
关键词： LTspice，多谐振荡器
§01 初步使用
在 安装 AD LTspice电路仿真软件 安装了 AD 的 LTspice 电路仿真软件，下面对于这款仿真软件进行初步使用。如果需要按照，可以在如下的链接下载安装：
- For 64-bit installation: http://LTspice.analog.com/software/LTspice64.exe
- For 32-bit installation:http://LTspice.analog.com/software/LTspice32.exe
LTspice XVII 是一款通用电子原理图绘制和 SPICE 仿真软件，可以绘制电子线路图并给出运行结果。设计过程包括对于原理图的修改和仿真，知道最终达到设计的目标。
LTspice 中的原理图被转换成 SPICE 文本文件并传递给仿真器，也可以直接使用文本结构的网络文件。
1、设置快捷键
利用菜单命令 Tools → Control Panel → HotKey 设置快捷键。
▲ 图1.1 设置快捷键
主要修改的快捷键：
- Move Mode: E
- Draw Wire Mode: W
- Rotate : Shift+R
- Mirror: SHift + E
▲ 图1.2 修改部分快捷键
一、测试RC滤波
1、一级RC滤波
如下是给出了一个一级 RC 低通滤波的电路图。设置电压源为周期 200us 占空比为 50% 的方波信号。 信号的峰峰值为 -5V - +5V。
▲ 图1.1.1 测试电路图
▲ 图1.1.2 电路的仿真结果
利用 File → Export Data as Text 将仿真结果输出到文本文件。
▲ 图1.1.3 将仿真结果输出到文本文件
输出的文件是由若干行组成，其中第一行表示了每一栏的内容。每一行都是由 tab 键隔离的数字。
| time | V(n001) | V(n002) | I(C1) | I(R1) | I(V1) |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.000000000000000e+000 | -5.000000e+000 | -5.000000e+000 | -5.000000e-019 | 0.000000e+000 | 0.000000e+000 |
| 1.000000000000000e-009 | 5.000000e+000 | -4.999950e+000 | 9.999950e-003 | -9.999950e-003 | -9.999950e-003 |
| 6.136459821428575e-006 | 5.000000e+000 | -4.409682e+000 | 9.409683e-003 | -9.409683e-003 | -9.409683e-003 |
| 1.227191964285715e-005 | 5.000000e+000 | -3.849914e+000 | 8.849915e-003 | -8.849915e-003 | -8.849915e-003 |
| 1.840737946428573e-005 | 5.000000e+000 | -3.320645e+000 | 8.320646e-003 | -8.320646e-003 | -8.320646e-003 |
| 2.454283928571430e-005 | 5.000000e+000 | -2.821876e+000 | 7.821876e-003 | -7.821876e-003 | -7.821876e-003 |
| 3.067829910714288e-005 | 5.000000e+000 | -2.353606e+000 | 7.353606e-003 | -7.353606e-003 | -7.353606e-003 |
| 3.681375892857146e-005 | 5.000000e+000 | -1.915836e+000 | 6.915836e-003 | -6.915836e-003 | -6.915836e-003 |
| 4.294921875000002e-005 | 5.000000e+000 | -1.508565e+000 | 6.508565e-003 | -6.508565e-003 | -6.508565e-003 |
| 4.643694196428573e-005 | 5.000000e+000 | -1.286097e+000 | 6.286096e-003 | -6.286096e-003 | -6.286096e-003 |
| 4.992466517857146e-005 | 5.000000e+000 | -1.070646e+000 | 6.070646e-003 | -6.070646e-003 | -6.070646e-003 |
| 5.341238839285717e-005 | 5.000000e+000 | -8.622124e-001 | 5.862212e-003 | -5.862212e-003 | -5.862212e-003 |
| 5.690011160714289e-005 | 5.000000e+000 | -6.607965e-001 | 5.660797e-003 | -5.660797e-003 | -5.660797e-003 |
| 6.038783482142861e-005 | 5.000000e+000 | -4.663979e-001 | 5.466398e-003 | -5.466398e-003 | -5.466398e-003 |
| 6.387555803571433e-005 | 5.000000e+000 | -2.790168e-001 | 5.279017e-003 | -5.279017e-003 | -5.279017e-003 |
| 6.736328125000004e-005 | 5.000000e+000 | -9.865311e-002 | 5.098653e-003 | -5.098653e-003 | -5.098653e-003 |
| 6.833984375000004e-005 | 5.000000e+000 | -4.910351e-002 | 5.049103e-003 | -5.049103e-003 | -5.049103e-003 |
| 9.823748685712026e-004 | -5.000000e+000 | -1.792047e+000 | -3.207953e-003 | 3.207953e-003 | 3.207953e-003 |
| 9.853120571426688e-004 | -5.000000e+000 | -1.884893e+000 | -3.115107e-003 | 3.115107e-003 | 3.115107e-003 |
| 9.882492457141351e-004 | -5.000000e+000 | -1.975171e+000 | -3.024829e-003 | 3.024829e-003 | 3.024829e-003 |
| 9.911864342856014e-004 | -5.000000e+000 | -2.062882e+000 | -2.937118e-003 | 2.937118e-003 | 2.937118e-003 |
| 9.941236228570678e-004 | -5.000000e+000 | -2.148026e+000 | -2.851974e-003 | 2.851974e-003 | 2.851974e-003 |
| 9.970608114285339e-004 | -5.000000e+000 | -2.230604e+000 | -2.769397e-003 | 2.769397e-003 | 2.769397e-003 |
| 9.999980000000002e-004 | -5.000000e+000 | -2.310614e+000 | -2.689386e-003 | 2.689386e-003 | 2.689386e-003 |
| 9.999990000000001e-004 | -5.000000e+000 | -2.310640e+000 | -2.689359e-003 | 2.689359e-003 | 2.689359e-003 |
| 1.000000000000000e-003 | -5.000000e+000 | -2.310667e+000 | -2.689333e-003 | 2.689333e-003 | 2.689333e-003 |
▲ 通过数据绘制的信号波形
from headm import *
datafile = r'D:\Temp\Draft3.txt'
data = []
with open(datafile) as f:
for id,l in enumerate(f.readlines()):
if id == 0: continue
d = [float(ll) for ll in l.split('\t')]
data.append(d)
data1 = list(zip(*data))
plt.plot(data1[0], data1[1])
plt.plot(data1[0], data1[2])
plt.xlabel("t")
plt.ylabel("Voltage")
plt.grid(True)
plt.tight_layout()
plt.show()
二、ZVS振荡器
在 LTspice 上搭建 ZVS 振荡电路图。电路图如下：
▲ 图1.2.1 ZVS电路图
很可惜，经过仿真，该电路并不工作 ， 具体原因不详。
三、振荡电路
▲ 图1.3.1 测试实验电路
▲ 仿真结果
四、多谐振荡器
1、原始的多谐振荡器
▲ 图1.4.1 测试实验电路
注意，在上述电路中， R3 与 R4 阻值相差，电路在 6 ms 的时候开始起振。
▲ 仿真波形
但如果将两个电阻阻值修改成一致，都是100k，那么电路起振的时间推迟到 25ms之后了。
▲ 仿真的结果
2、修改后的多谐振荡器
将多谐振荡器修改成下面这种标准形式。
▲ 图1.4.4 修改后的带上图
▲ 振荡波形
如果将 R3 的阻值也修改成 100k， 下面出电路工作过程。可以看到这种情况下，电路起振的过程非常容易。
▲ 振荡波形
因此，这里给出一个启示，是否原来的那种形式的电路起振的确不太容易呢？
这部分可以通过实际电路进行测试。
※ 总 结 ※
本文对于LTspice 仿真软件进行了初步测试。看到对于多谐振荡器该仿真软件显示出如果电路中的元器件参数非常对称，那么电路不太容易起振。
■ 相关文献链接:
● 相关图表链接:
- 图1.1 设置快捷键
- 图1.2 修改部分快捷键
- 图1.1.1 测试电路图
- 图1.1.2 电路的仿真结果
- 图1.1.3 将仿真结果输出到文本文件
- 通过数据绘制的信号波形
- 图1.2.1 ZVS电路图
- 图1.3.1 测试实验电路
- 仿真结果
- 图1.4.1 测试实验电路
- 仿真波形
- 仿真的结果
- 图1.4.4 修改后的带上图
- 振荡波形
- 振荡波形
文章来源: zhuoqing.blog.csdn.net，作者：卓晴，版权归原作者所有，如需转载，请联系作者。
原文链接：zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/126323207
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