如何使用.step命令模擬電容器的充電時(shí)間

在上篇《活學(xué)活用 LTspice 進(jìn)行電路設(shè)計(jì)—用 .meas 命令確認(rèn)電壓最大、最小值》中，我們介紹了如何使用 .meas 命令讀取電源 IC 負(fù)載變動(dòng)時(shí)的輸出電壓特定值。本文將介紹 .step 命令用法，在電路圖中的參數(shù)發(fā)生階段性變化的同時(shí)進(jìn)行重復(fù)仿真，以此來進(jìn)行不同參數(shù)情況下的對(duì)比分析。

模擬電容器的充電時(shí)間

在 CR 電路中將電阻值變化為 10Ω、100Ω、1kΩ 時(shí)，使用 “.step” 命令確認(rèn)電容器的充電時(shí)間在時(shí)間軸上的波形。如下圖 (圖1) 所示：

圖1 CR 電路

如何使用 .step 命令

第一步：要把電阻元件的參數(shù)定義為變量，編輯元件屬性 (按住 Ctrl 鍵的同時(shí)右鍵單擊該元件)，在 “Value” 欄中輸入 “{X}”。如下圖 (圖2) 所示：

圖2 在電阻 “Value” 欄輸入 “{X}”

第二步：從 SPICE directive 中添加 .step 命令，此命令會(huì)通過線性變化、對(duì)數(shù)變化或值列表指定參數(shù)的逐步變化。這次我們將三個(gè)值設(shè)置為一個(gè)列表，記述為 “.step param X list 10 1001k”，使參數(shù) X 變化為列表中的各個(gè)值并運(yùn)行。如下圖 (圖3) 所示：

圖3 輸入“.step” 命令

運(yùn)行仿真模擬

運(yùn)行瞬態(tài)分析時(shí)，會(huì)出現(xiàn)如下圖 (圖4) 所示的三種波形：電阻值為 10Ω 時(shí)為紅色波形，100Ω 時(shí)為藍(lán)色波形，1kΩ 時(shí)為綠色波形。像這樣操作，通過一次模擬可以得到參數(shù)變化后的結(jié)果，使電路驗(yàn)證得以有效進(jìn)行。

圖4 充電時(shí)間波形模擬結(jié)果

用 .step 命令評(píng)估電源 IC

在上篇 LTspice 系列文章中介紹了基于 μModule 系列 LTM8065，讀取負(fù)載變動(dòng)后輸出電壓特定值?，F(xiàn)在讓我們用 .step 命令進(jìn)一步變更負(fù)載電流參數(shù)，結(jié)合 “.meas” 命令讀取輸出電壓的最小值、最大值。LTM8065 的模擬電路如下圖 (圖5) 所示：

圖5 LTM8065 模擬電路

第一步：打開之前用到的 LTM8065 模擬文件，將負(fù)載電流源的最大值設(shè)為 {X}，具體為：PULSE (0.5 {X} 600u 100u 100u 300u)

第二步：輸入 .step 命令：.step param x 1 2.5 0.5

第三步：運(yùn)行仿真模擬，如下圖 (圖6) 所示，確認(rèn) 1～2.5A 每變化 0.5A 的輸出電壓波動(dòng)結(jié)果。

圖6 負(fù)載電流最大值步進(jìn)變更時(shí)的負(fù)載響應(yīng)

在電路圖上用 “Ctrl” + “L” 打開 Log 文件后，如下圖 (圖7) 所示，可以看到參數(shù)步進(jìn)變更時(shí)的最小值和最大值。通過像這樣組合使用 .step 和 .meas 命令，可以有效地模擬電源 IC。

圖7 讀取參數(shù)步進(jìn)變更時(shí)時(shí)的最大值和最小值

總結(jié)

本文介紹了如何使用 .step 命令模擬電容器的充電時(shí)間，以及結(jié)合使用 .meas 命令評(píng)估電源 IC。除此之外，ADI LTspice 仿真軟件還有其它多樣的命令和功能，在后續(xù)的系列文章也會(huì)為大家逐一解析。

審核編輯：湯梓紅