模擬初始狀態(tài)相關(guān)的.ic和.save命令用法

在上篇《活學(xué)活用 LTspice 進(jìn)行電路設(shè)計(jì) — 用 .step 命令更改參數(shù)》和上上篇《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，我們分別介紹了.step 和 .meas 命令用法。本文將繼續(xù)探討 LTspice 仿真命令，介紹 .ic 和 .save 命令用法，在評估開關(guān)電源時(shí)，它們可以應(yīng)用于縮短仿真模擬的運(yùn)行時(shí)間。

用 .ic 命令設(shè)置初始狀態(tài)

在瞬態(tài)分析中用 .ic 命令設(shè)置節(jié)點(diǎn)電壓和電感器電流的初始值，語句設(shè)為 .IC<電壓節(jié)點(diǎn)或元件的電流名稱>＝＜值＞。本文使用電源開關(guān)降壓穩(wěn)壓器 LT8640 的 JIG 電路進(jìn)行演示，如下圖 (圖1) 所示。關(guān)于 LT8640 更多信息，請查閱《活學(xué)活用 LTspice 進(jìn)行電路設(shè)計(jì) — DC-DC 轉(zhuǎn)換器仿真》。

圖1 LT8640 的 JIG 電路

運(yùn)行模擬

使用上圖 (圖1) 中的 JIG 電路進(jìn)行瞬態(tài)分析，可以觀察從輸出電壓上升到穩(wěn)定狀態(tài)的波形。測量點(diǎn)是 OUT 和 SS 節(jié)點(diǎn)，如下圖 (圖2) 所示：

圖2 OUT 和 SS 引腳波形

用 .ic 命令對 SS 引腳添加初始電壓值

SS 引腳決定了電源電壓的上升時(shí)間，如下圖 (圖3) 所示，用 .ic 命令添加 0.8V 初始電壓。使用初始電壓命令時(shí)，必須在模擬設(shè)置中取消勾選 “Start external DC supply voltage at 0V”。由于輸出電壓為 5V 時(shí)處于穩(wěn)定狀態(tài)，模擬時(shí)長無法改變，所以將 “Stop Time” 設(shè)為 300usec。

圖3 使用 .ic 在 SS 引腳上進(jìn)行初始電壓設(shè)置和模擬設(shè)置

運(yùn)行模擬后，輸出電壓迅速上升，縮短了過渡狀態(tài)的時(shí)間，如下圖 (圖4) 所示。像這樣在確定某個(gè)點(diǎn)的電壓時(shí)，通過添加初始電壓值，可以減少模擬計(jì)算次數(shù)，從而縮短時(shí)間。

圖4 添加初始電壓的 OUT 和 SS 引腳波形

用 .save 命令保存所需數(shù)據(jù)

用 .save 命令可以只保存指定節(jié)點(diǎn)電壓、元件和引腳電流的仿真模擬結(jié)果，語句設(shè)為 .save<信號名稱>。我們將繼續(xù)使用上文提及的 LT8640 JIG 電路，演示如何保存 OUT 引腳的波形數(shù)據(jù)。使用方法很簡單，添加 .save V (OUT) 的語句，如下圖 (圖5) 所示。在波形模擬中，只顯示 OUT 引腳的波形。

通過使用 .save 命令僅保存關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)電壓和器件電流，可減少對硬盤的訪問次數(shù)和存儲空間，還可以加快仿真模擬的時(shí)間。但是需要注意，只有保存的節(jié)點(diǎn)電壓和關(guān)鍵電流才能查看波形。

圖5 用 .save 命令只指定 OUT 引腳

確認(rèn)模擬運(yùn)行時(shí)間

以下介紹如何確認(rèn)仿真模擬運(yùn)行時(shí)間，從 Menu ? View 打開 SPICE Error Log (CTL+L)。通過文件中的 “Total elapsed time” 可以確認(rèn)運(yùn)行時(shí)間，如下圖 (圖6) 所示，此處的運(yùn)行時(shí)間為12.751秒。

圖6 確認(rèn)模擬運(yùn)行時(shí)間

總結(jié)

本文介紹了模擬初始狀態(tài)相關(guān)的 .ic 和 .save 命令用法。除此之外，ADI LTspice 仿真軟件還有其它多樣功能，在后續(xù)的系列文章也會為大家逐一解析。