利用.func命令運(yùn)行仿真的方法

在上篇 LTspice 系列文章中，我們分享了如何利用ISO模型進(jìn)行電源線瞬態(tài)電傳導(dǎo)干擾測試，本文將介紹使用 .func 命令中的指定常數(shù)以有效運(yùn)行仿真并進(jìn)行參數(shù)分析的方法。更多參數(shù)分析的內(nèi)容，可查閱《活學(xué)活用LTspice進(jìn)行電路設(shè)計(jì) — 用 .step 命令更改參數(shù)》

關(guān)于參數(shù)分析

在 LTspice 中可以使用 ".step param " 命令來改變仿真時(shí)的多個參數(shù)，可通過以下設(shè)置輪流運(yùn)行四個模擬仿真：

step param A list A1 A2

step param B list B1 B2

Step 1; A1 B1

Step 2; A1 B2

Step 3; A2 B1

Step 4; A2 B2

使用 .step 參數(shù)運(yùn)行仿真

嘗試使用 .step param 命令模擬一個實(shí)際的 RC 電路。如下圖 (圖1) 所示，將電阻 (RES) 設(shè)置為 10k 20k，電容 (CAP) 為 1u 3u，創(chuàng)建一個 RC 電路進(jìn)行仿真。

圖1 使用 .step 參數(shù)命令的 RC 電路

如上圖 (圖1) 中的電路，使用設(shè)置了兩種電阻模式和電容模式進(jìn)行模擬，其仿真結(jié)果如下圖 (圖2) 所示，可以看到，在 2x2 模式下總共得到了 4 種不同結(jié)果：

圖2 使用 .step 參數(shù)的 RC 電路仿真結(jié)果

如果想得到如下表 (表1) 中兩種特定組合的仿真結(jié)果，需要在僅使用 .step param 命令下運(yùn)行四次仿真，并只能在必要條件下提取結(jié)果。由于這是一個 RC 電路，仿真時(shí)間短，所以不必?fù)?dān)心運(yùn)行四次的耗時(shí)。但如果考慮包含多個開關(guān)穩(wěn)壓器的電路，運(yùn)行四次不同的仿真會花費(fèi)較長的時(shí)間，這時(shí)需要考慮如何只運(yùn)行兩個條件。如果有模擬數(shù)組模式或可以任意選擇要運(yùn)行的參數(shù)命令，那么就可以只選擇特定條件并運(yùn)行模擬。

表1 模擬條件

使用 .func 命令運(yùn)行仿真

目前還沒有任何命令或函數(shù)能夠真正運(yùn)行仿真數(shù)組模式或成對選擇多個參數(shù)的函數(shù)，然而可以通過編寫和使用 .func 命令來運(yùn)行仿真，如下圖 (圖3) 所示，可以只選擇上表 (表1) 中的兩個條件進(jìn)行模擬。

圖3 使用 .func 的參數(shù)分析電路

接下來為大家介紹電路圖中描述的 SPICE 命令。在 .func 命令中可自定義函數(shù)，這里的函數(shù)被命名為 “box”。首先需要輸入元素編號 “x” 作為第一個參數(shù)，然后根據(jù)需要設(shè)置參數(shù) (這里有兩個參數(shù)：P0 和 P1)。

在該函數(shù)中使用了 “buf” 函數(shù)?！癰uf" 函數(shù)的內(nèi)容為：如果圓括號有效，它返回 "True"，如果無效，它返回 "FALSE"。當(dāng)它為 “True” 時(shí)返回 “1”，當(dāng)它是 “FALSE” 時(shí)返回 “0”，因此該函數(shù)是乘以參數(shù)后相加。如果增加 “x”，那么與 "x" 對應(yīng)的參數(shù)就會被選中，而未選擇的參數(shù)將被刪除，其公式為：.func box(x, p0, p1) {buf(x==0)*p0+buf(x==1)*p1}。

關(guān)于如何選擇參數(shù)，需要在 “.param” 中指定要使用的變量，并根據(jù) “.func” 中定義的函數(shù)輸入要輸入的值。需要注意，box () 開頭的是 “. func“ 中定義的參數(shù)，所以一定要輸入它，公式為：param RES=box(x, 10k, 20k)；param CAP=box(x, 1u, 3u)。接下來使用 “.step 參數(shù)” 來增加 “x”。在這種情況下 “x” 被選為 “0” 和 “1”，但最終將以 "x "為參數(shù)的指定值被輸入?yún)?shù)，公式為：.step param x list 0 1。最后當(dāng)運(yùn)行包含這些命令的電路圖并只對表1中指定的兩個條件進(jìn)行輸出時(shí)，得到的結(jié)果如下圖 (圖4) 所示：

圖4 使用 .func 命令的仿真結(jié)果

總結(jié)

本文介紹了利用 .func 命令運(yùn)行仿真的方法，并展示了通過設(shè)置函數(shù)以進(jìn)行參數(shù)分析的過程。