发布时间:2013-09-26
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低通滤波电路原理如图1所示。借助Altium Designer软件,其设计仿真步骤为:1)加载仿真需要的仿真库文件;2)在原理图中添加激励源,在节点处设置网络标号;3)对原理图进行编译(Compile),确保原理图正确无误;4)设置电路初始条件,确定分析电路,设置仿真器参数;5)对仿真结果进行调试,使设计优化。
图1 低通滤波电路原理图
2.1 放置元器件
以放置运算放大器AD645AH为例,按图2所示的对话框设置查找条件,按“Search”按钮,找到器件后显示图3所示的Libraries面板,点击“Place AD645AH”,放置器件。打开“Component Properties”设置对话框,在“Designator”处将器件序号设为U1,选择“Models for U? -AD645AH”栏的“Simulation”,再按“Edit”按钮,弹出图4所示的对话框。
图2 在系统提供的库内查找元器件
图3 元器件仿真模型
图4 查看仿真模型信息
图5 模型文件
2.2 添加激励源
图6 直流电压源仿真模型
图7 仿真参数设置对话框
2.3 检查原理图
图8 仿真分析设置对话框
3.1 一般设置
执行菜单Design→Simulate→Mixed Sim命令,弹出图8所示的仿真分析设置(Analyses Setup)对话框。在Active Signals(显示信号)区域添加需要查看节点的网络标号:IN和OUT,其他设置按图8的参数进行。
3.2 瞬态分析
在Transient Analysis选项后面选中“Enabled”栏,并单击“Transient Analysis”,仿真设置对话框的右边显示瞬态分析参数设置,勾选“Use Inrtial Conditions”(使用初始条件),在仿真时将调用系统设置的电路初始参数;勾选“Use Transient Defaults”(使用瞬态分析缺省值),如图9所示,按“OK”按钮,退出该对话框。
图9 瞬态分析参数设置对话框
3.3 交流小信号分析
交流小信号分析用于对电路频率响应特性进行分析,显示其系统性能,有助于滤波器设计。通过设置交流信号分析的频率范围,系统将显示该频率范围内的增益。图9中,在“AC Small Signal Analysis”选项后面选中“Enabled”栏,单击“ACSmall Signal Analysis”,对话框显示如图11所示。
图13 参数扫描分析设置对话框
由fc=1/2πRC可知,电阻越大,频率越低,所以选电阻R4作为参数扫描的对象,按照表2设置R4的值。表2 扫描参数分析设置对话框
设置好参数后,按“OK”按钮退出设置对话框。单击对应的按钮可进行参数扫描分析。系统在仿真时,自动改变被扫描的电参数值,并进行重复分析,从而得到在不同参数条件下电路的输入输出关系。仿真结果如图14和图15所示,方波为电路输入的信号,在R4取不同值的情况下,得到的输出波形由5条曲线组成,随着电阻值的增大,滤波效果越来越明显。
图14 参数扫描瞬态分析仿真波形
图15 参数扫描交流小信号分析波形