Phantomas

Phantomas

VIP
SPICE-симулятор для проведения компьютерного моделирования работы аналоговых и цифровых электрических цепей.

LTspice (он же SwitcherCAD) представляет собой универсальную среду для проектирования и создания электрических схем с интегрированным симулятором смешанного моделирования. Программа позволяет быстро менять компоненты и параметры электронных схем, испытывать работоспособность новых вариантов, находить оптимальные решения. Возможна загрузка списка соединений, сгенерированного другими инструментами для рисования схем или созданного вручную (расширения *.sp, *.cir, *.net или *.but). От аналогичных программ (Microcap, OrCAD) рассматриваемое ПО отличается малым объемом необходимого дискового пространства и более высокой скоростью моделирования процессов.

LTspice содержит полную библиотеку компонентов компании Linear Technology Corporation (пассивные элементы и интегральные схемы, включая редкие модели импульсных контроллеров и регуляторов). Поскольку программа использует стандартные SPICE-модели электронных деталей, к имеющейся базе можно добавлять библиотеки сторонних производителей, а также создавать свои собственные модели. Редактор имеет иерархическую структуру, рисование электронных цепей средней и большой сложности выполняется с помощью создания подсхем. Глубина иерархии и размер схемы ограничиваются только ресурсами компьютера.

Данный симулятор позволяет проводить:
• амплитудно-частотный анализ, при этом необходимо установить количество точек данных между линиями, тип шкалы, нижнюю и верхнюю частоты;
• анализ переходных процессов;
• спектральный анализ, который возможен лишь после исследования переходных процессов;
• анализ гармоник, включающий вычисление уровней и общего коэффициента гармонических искажений в процентах;
• спектральный анализ шумовых характеристик в выбранной точке схемы, а также шумовые характеристики, приведенные к входу.

Кроме этого в LTspice можно построить семейство амплитудно-частотных характеристик при пошаговом изменении номинала выбранного элемента. Результаты всех моделирований отображаются в графическом окне, при этом существует возможность их дальнейшего анализа.

В отличие от других программ LTspice способен записывать в wav-файл сигнал из любой точки цепи. Частота дискретизации и количество разрядов устанавливаются пользователем, а полученный файл может редактироваться в специализированной программе. Данные из файлов с расширением *.wav, помимо внутренних источников, генерируемых программой, могут являться входными сигналами рабочих схем.

Для проектирования печатных плат предусмотрено построение списка соединений с функцией упорядочивания следования имен выводов. Из недостатков LTspice необходимо отметить довольно ограниченное количество библиотек элементов.

Программный комплекс LTspice разработан в компании Linear Technology. Организация была основана в 1981 году и базируется в городе Милпитас (Калифорния, США). Компания проектирует, производит и продает линейные интегральные микросхемы – источники и регуляторы напряжения, компараторы, усилители, линейные регуляторы, зарядные устройства батарей, монолитные фильтры, Ethernet-контроллеры, конвертеры DC-DC и данных. Ее продукция используются в мобильных телефонах, сетевых решениях, ноутбуках и настольных компьютерах, устройствах контроля безопасности, медицинских устройствах, автомобильной электронике, системах спутниковой навигации и управления производственными процессами.

Дистрибутив программы включает в себя готовые примеры схем и руководство пользователя.

Язык интерфейса LTspice – английский.

Рассматриваемое ПО регулярно обновляется и поддерживает все операционные системы семейства Microsoft Windows.

Распространение программы: бесплатная

Официальный сайт LTspice/SwitcherCAD: http://www.linear.com/designtools/software/#LTspice

Форматы файлов LTspice: ASC

P.S. Для LTspice XVII: архив надо распаковать и заменить папку находящуюся по адресу Мои документы\LTspice XVII\lib папкой из архива. Оригинальную папку lib желательно сохранить.
Для LTspice IV: архив надо распаковать и заменить папку находящуюся по адресу ..\LTspice IV\lib . Оригинальную папку lib желательно сохранить.

Краткое руководство на русском языке: http://valvolodin.narod.ru/articles/LTspice.pdf

Краткий видео урок по основным моментам использования программы: https://drive.google.com/file/d/0B2KZE9jurVyxUlRlaGU2dG5iN2c/view?usp=sharing
 

Вложения

Sagittarius

Sagittarius

Эксперт
Для работы с моделями усилителей обычно нужен один упрощённый пакет директив:
;ac oct 1000 1 500meg. Этой директивой проверяем АФЧХ усилителя и режимы работы его транзисторов по переменному и постоянному току кликами на точках/линиях для получения данных об изменении напряжения на них с изменением частоты, а также наблюдения вклада каскадов в общее усиление.
.OPTIONS plotwinsize=0
.OPTIONS numdgt=7
Эти две директивы повышают точность вычислений.
.four 20kHz 20 v(1)
.four 20kHz 20 v(2)
.four 20kHz 20 v(n...)
Эти директивы позволяют видеть общие искажения усилителя и вклад отдельных каскадов отмеченных контрольными точками(1,2,3...) по значению Кг на их входах.
ЛТС понимает только первую букву после цифрового значения: m или n, а вторая и далее ему безразлична, поэтому уточнять, что речь идёт о миллисекундах ms ему не надо. А вот мегомы он без подсказок не понимает, надо уточнять тремя буквами: meg.

Частота генератора сигнала настраивается на 20 кГц.
На этой частоте лучше проявляются все типы искажений, а глубина ООС уменьшается. Если получен низкий Кг/Кими для частот 20 кГц и 19+20 кГц с наихудшей глубиной ООС, можно быть уверенным, что на других частотах искажений будет меньше. Это правило безоговорочно годится для распространённых усилителей с горизонтальной АЧХ, как с ООС, так и без неё, а вот в УК, УЗ и УВ усиления на НЧ требуется больше, глубина ООС на НЧ падает и необходима дополнительная проверка на частотах 20 и 19+20 Гц.

Пакет
;ac oct 1000 1 500meg
.OPTIONS plotwinsize=0
.OPTIONS numdgt=7
.four 20kHz 20 v(1)
.four 20kHz 20 v(2)
.four 20kHz 20 v(n...)

можно скопировать и вставить в модель ЛТС через меню редактирования:
 
Phantomas

Phantomas

VIP
.tran 0 5m 1m 5n
;ac oct 20 1 100meg
.four 20kHz 20 v(1)
.four 20kHz 20 v(2)
.OPTIONS plotwinsize=0
.OPTIONS numdgt=7

Это то что я в большинстве случаев использую. Иногда приходится корректировать тут: .tran 0 5m 1m 5n Если графики невменяемые получаются.
 
Sagittarius

Sagittarius

Эксперт
Шаг расчёта 5 нс излишне мелкий, 50 - 100 нс вполне подходит и даёт те же результаты. А вот полное время расчёта и время сохранения расчёта в рав-файл нужно сделать побольше на случай проверки усилителей с разделительными конденсаторами на входе, меж каскадами и в ООС, а также с плохими интеграторами с малой тау.
 
Sagittarius

Sagittarius

Эксперт
Скомпилированные библиотеки
Вверху списка транзисторов и диодов расположены наиболее адекватные и часто применяемые модели от Корделла, где-то в середине списка - модели советских транзисторов (подозреваю, их мог написать Агеев - от него можно ждать чего угодно :D ). В разделе ОУ есть несколько не входящих в стандартный пакет моделей, ещё не всё систематизировано. Хуже всего с полевиками: я сбросил все модели полевиков в один файл, теперь ЛТС ругается на множественные определения, а я подчищаю совпадения. Полевики можно заменить своими.
 
Phantomas

Phantomas

VIP
Шаг расчёта 5 нс излишне мелкий, 50 - 100 нс вполне подходит и даёт те же результаты. А вот полное время расчёта и время сохранения расчёта в рав-файл нужно сделать побольше на случай проверки усилителей с разделительными конденсаторами на входе, меж каскадами и в ООС, а также с плохими интеграторами с малой тау.
Да, так и есть в общем случае. В моем случае этого было достаточно. А вообще там сразу видно, мало или много, надо просто понимать куда смотреть ;). Правило такое, если есть сомнения, ставь больше время расчета от начала записи в файл и делай меньше шаг, правда и время расчета увеличивается.... Меньше шаг - меньше "страшных" артефактов справа на мегагерцах :)
 
Phantomas

Phantomas

VIP
Скомпилированные библиотеки
Вверху списка транзисторов и диодов расположены наиболее адекватные и часто применяемые модели от Корделла, где-то в середине списка - модели советских транзисторов (подозреваю, их мог написать Агеев - от него можно ждать чего угодно :D ). В разделе ОУ есть несколько не входящих в стандартный пакет моделей, ещё не всё систематизировано. Хуже всего с полевиками: я сбросил все модели полевиков в один файл, теперь ЛТС ругается на множественные определения, а я подчищаю совпадения. Полевики можно заменить своими.
Что то у меня ссылка не работает :-\
А библиотеки я сам отсортирую. В LTspice IV в папке с библиотеками лежала программка на питоне для автоматического слияния библиотек, но там ошибка в ней. У себя я исправил ее и теперь автоматическое слияние делаю.
 
Sagittarius

Sagittarius

Эксперт
Вот, например, как можно снять семейство АЧХ с живого усилителя из-под ООС:



Обозначено несколько точек:
а - на выходе элемента сравнения Е1 с Ку=1 выделяется дифференциальное напряжение меж входами первого дифкаскада.
b - на выходе элемента сравнения Е2 с Ку=1 выделяется дифференциальное выходное напряжение первого дифкаскада / входное напряжение второго каскада УН.
c - выходное напряжение УН.
d - выходное напряжение ВК.

Получается вот такое семейство АЧХ:



Отношение b/a даёт АЧХ входного дифкаскада,
отношение c/b - АЧХ выходного каскада УН,
отношение d/c(ф) - АЧХ ВК,
отношение d/а - АЧХ усиления холостого хода, до введения ООС.
 

Вложения

Phantomas

Phantomas

VIP
FAQ: Как пользоваться скриптом объединения библиотек standard-merge.py

В пакете программ LTspice IV поставляется скрипт объединения библиотек standard-merge.py, но в нем содержится несколько ошибок и он фактически не работает, во вложении можно скачать исправленную версию.
Перед использованием скрипта standard-merge.py надо установить пакет интерпретатора языка Python версии 2 скачать отсюда:
https://www.python.org/downloads/. Обратите внимание Python версии 3 со скриптом не работает!

1. Переименовать оригинальный файл standard.(bjt|dio|jft|mos) в standard.(bjt|dio|jft|mos).0 - то есть дописываем в конце точку и нолик.
2. Кладем в папку файлы с моделями и называем их standard.(bjt|dio|jft|mos).{1,2,3,4,...} для примера файлы с биполярными транзисторами называем standard.bjt.1 следующий файл standard.bjt.2 и так далее.
3. Если вы добавляете библиотеки например только MOSFET транзисторов, то временно переименуйте остальные библиотеки standard.(bjt|dio|jft|mos) например добавив 1 перед названием файла. Иначе будут созданы пустые файлы библиотек standard.(bjt|dio|jft|mos) с размером 1 Кб , а оригинальные будут переименованы в standard.(bjt|dio|jft|mos).bak . (Исправить проблему легко. Удалите файлы с размером 1 Кб и переименуйте standard.(bjt|dio|jft|mos).bak в standard.(bjt|dio|jft|mos) )
3. Запускаем скрипт standard-merge.py . Он обрабатывает ваши файлы (объединяет в один файл и удаляет дубликаты) и создает файл с именем standard.(bjt|dio|jft|mos) .

Обратите внимание, что если у вас есть одинаковые модели в старых и новых библиотеках, то в итоговый файл будет сохранена модель из новой библиотеки т.е. из той что имеет номер 1, 2, 3.... и т.д. Преимуществом обладает библиотека с большим номером.

P.S. Скрипт standard-merge.py будет работать и с библиотеками LTspice XVII, но имейте ввиду, что библиотеки с какими работает программа LTspice XVII находятся в папке Мои Документы\LTspiceXVII\lib
P.P.S. Так как скрипт довольно примитивный, он не может учесть всех факторов, поэтому перед его использованием всегда сохраняйте копию папки \cmp
 

Вложения

Sagittarius

Sagittarius

Эксперт
Виктор, расскажите пожалуйста, как этим "непотребством" пользоваться :
-1/(1-1/(2*(I(Vi)@1*V(x)@2-V(x)@1*I(Vi)@2)+V(x)@1+I(Vi)@2))
Очень просто. Надо вынести схему расчёта и формулу в отдельный файл, см. аттач, скопировать её оттуда и вставить в исследуемую схему. Генератор напряжения включить последовательно цепи ООС, а генератор тока - параллельно нагрузке/выходу. Как обычно, надо в меню:

задать количество точек на октаву/декаду и диапазон частот:

в котором глубина ООС нас интересует. Важно, чтобы в схеме не было более источников сигнала, или у имеющихся удалить единицы здесь:

Тогда они дезактивированы и можно работать далее.

При копировании измерительных источников тока и напряжения к их обозначениям добавились порядковые единицы. Чтобы ЛТС не искал источников без единиц, и не ругался, что это ему подсунули:

следует единицы убрать.

Запускаем АС-анализ, копируем комментарий
-1/(1-1/(2*(I(Vi)@1*V(x)@2-V(x)@1*I(Vi)@2)+V(x)@1+I(Vi)@2))

открываем координатную сетку, и правым кликом на ней меню:

Добавить трассу. ЛТС спросит, какую именно:

На что мы ему вставляем ответ, скопированный из комментария в поле схемы.

И ЛТС нам чертит красивую кривулю: глубина ООС вс частота сигнала:


Ну, а дальше мы изменяем в соответствии со своим вкусами типы ОУ, сопротивления резисторов и ёмкости конденсаторов, чтобы получить кривулю, достойную наших знаний в теории частотной коррекции.
 

Вложения

Sagittarius

Sagittarius

Эксперт
Кстати, слово "непотребство" можно было применять к этой формуле безо всяких кавычек. Если корректировать АЧХ усилителя, пользуясь только ею, можно нарваться на большие неприятности: отлаженная по Тиану модель в режиме обычного исследования АЧХ - от источника сигнала на входе - может показать признаки генерации. Поэтому, ИМХО, кривые Тиана нужны только для презентаций графиков глубины ООС. Окончательное слово в выборе коррекции остаётся за АЧХ обычного режима, а правил "красоты" и устойчивости всего два:
1. АЧХ должна быть похожей на клинок катаны - меча самурая, и не иметь бугров возбуда.
2. ФЧХ не должна иметь участков резкого изменения скорости спада, а также подъёмов и седловин.


Схема усилителя


Правильная АЧХ.


Жестокий возбуд.


Жестокий возбуд.


Более-менее правильно. Мелкие проблемки, надо устранять.

По модели http://rcl-electro.ru/index.php?action=dlattach;topic=549.0;attach=7524
 
L

Lazertok

симулятор Шик
к посту выше по зелёному:
- А можно это как-то увидеть/измерить по Вашей методике в ЛТС на примере своих схем в сравнении с известными?.
- В свою очередь, по своим схемам, постараюсь тоже самое сделать в Мультисиме.
п.с. чтобы к окулисту не ходить ;)
п.с. предлагаю крутануть новую схему Замоткина http://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=46428&page=5&p=2381091&viewfull=1#post2381091
красивые графики по ИНИ кажет, к тому же у меня тоже есть схемка с подобным "шунтом", но уже на МОП в ВК.
п.с. и + файл СIR от туда
П.С даже заинтриговало - о прослушке в железе (усь из симулятора однако!!!)
 

Вложения

S

S-word

СТАРОВЕР
Я надеялся, что Вадим после Натали двинет дальше. К сожалению, он остался верным семьянином.
 
V

Vikep

Не проверенный
Фантомас пожалуйста перезалейте свою библиотеку-не могу её распаковать ни winrar ни 7zip или есть какаято хитрость,тогда ткните меня носом.Да кстати а у вас есть там в библиотеке модели двуанодных стабилитронов?
 
Phantomas

Phantomas

VIP
Фантомас пожалуйста перезалейте свою библиотеку-не могу её распаковать ни winrar ни 7zip или есть какаято хитрость,тогда ткните меня носом.Да кстати а у вас есть там в библиотеке модели двуанодных стабилитронов?
Все что закачиваю я перепроверяю, на всякий случай еще раз проверил - все работает, скачивается и распаковывается. Проблема скорее всего в том, что у Вас не докачивается до конца файл, попробуйте перезакачать архив, как вариант попробуйте скачать его в другом браузере. У меня установлен архиватор WinRAR 5.31, с помощью него я запаковывал. Двуанодные стабилитроны(трансилы?) встречал, правда не знаю на сколько широкий ассортимент имеется в базе.
 
Сверху Снизу