电路仿真是如何工作的？
电路仿真的工作原理是使用原理图编辑器设计电路，并使电路表示为恒定或可变输入。记录并分析产生的信号输出。
模拟仿真
模拟电路模拟过程包括使用电子电路的精确表示来获得与输入相对应的精确信号输出。如前所述，用于电路仿真的模型可以是线性的，也可以是非线性的。模拟电路模拟可以在各种模式下执行，例如：
- AC（频域）
- DC（非线性静态）
- 瞬态（时域）
模拟模拟器使用算法来分析不同模式下的电路行为。这些算法利用求解矩阵的过程来预测电路性能。在模拟仿真中，信号以连续变化的值传播。
数字仿真
数字电路仿真包括使用硬件描述语言（HDL）生成的电路行为模型。与模拟仿真不同，该方法采用离散电压值传播，主要是逻辑0和逻辑1。对于电路中逻辑电平的不同传播延迟值，这种信号传播的技术具有不同的精度。与模拟仿真相比，这种技术可以在更短的时间内模拟更大的电路，并且使用更少的计算资源。
混合信号仿真
混合信号仿真方法综合了模拟和数字仿真技术。在这种情况下，电路被分成两个不同的系统（模拟和数字），以便在每个电路段中进行适当的分析。数字仿真保持事件驱动，而模拟信号保持原样。
电路模拟器运行各种类型的分析，给出关于电路的不同信息。以下是几种类型的电路分析：
暂态分析是指电路从一种稳态状态到另一种稳态状态的变化过程中的电路分析。当开关打开或关闭，或电源突然变化时，电路会发生快速变化。当这种变化发生时，处于明显稳态状态的电路将转移到另一个稳态状态。这两个稳态条件之间的时间称为瞬态周期。瞬态分析是用来了解电流和电压等参数在瞬态期间是如何变化的。
传递函数分析
电子电路的传递函数是一个数学函数，用于理论上为每一个可能的输入建立器件输出模型。通过绘制输入与输出的关系图，可以用图形的形式来表示传递函数，即所谓的传递曲线。这被称为传递函数分析。
信号噪声是指电流或电压的不必要变化，通常是随机的，幅度很小。每电子元件产生信号噪声，这种噪声可能来自内部或外部。电路中的噪声可以用称为信噪比（SNR）的参数来测量。信噪比可以定义为所需信号与非期望信号或噪声的比值。信噪比以分贝（db）为单位。
工作点是电子元件工作特性中的一个特定点。在电压和电流恒定的情况下，使用工作点分析具有恒定电源的电路。工作点可以使用数字万用表进行物理测量，或者在模拟中，通过选择软件中感兴趣的组件来测量。
以下是一些基本电路及其分析：
直流电分析首先，我们来看看一个简单的分压器电路。它有一个10V直流输入，跨越10k和5k欧姆电阻。输出端还有一个电容器。
直流输入分压器电路
如果我们看一下输入和输出直流电平，我们会得到这样一个图
直流电压源电路的暂态分析
这里的输出电压V（输出）是3.333V。
现在分析一下输入电压的正弦波，从1kV到1kV。
正弦波输入分压电路
用正弦波源进行瞬态分析
这些是输入和输出电压。我们也可以画出通过任何元件的电流和功率。
图中显示的电容器C1滞后
通过电容器C1的电流滞后于电压。
现在，让我们给出一个脉冲输入。我们将选择时间周期为1ms的脉冲，上升时间和下降时间为10ns，振幅为5V，接通时间为0.2ms。
脉冲输入分压器电路
在输出端，我们可以观察到当输入端接通且输入电压为5V（红色曲线）时，电容器上的电压上升（蓝色曲线）。电容器中的电流（绿色曲线）随着正电流急剧上升，当电容器充电时缓慢变为零。当电压为零时，电容器放电，电流为负，慢慢地降到零。
脉冲输入瞬态分析
交流分析
现在让我们进行交流分析
交流输入分压器电路
在这里，我们需要指定扫描类型、读数数量、开始频率和结束频率，以便对电路进行交流分析。
交流分析图
让我们看一个更复杂的电路，比如中心频率为50MHz的LC带通滤波器。
LC带通滤波电路
现在我们将设置一个交流扫描。一旦我们画出输出，我们就可以看到不同频率和中心频率在50MHz左右的衰减。
同时阅读，如何降低高速pcb中的信号衰减 .
交流扫描分析
电路模拟是PCB设计人员了解电路行为的重要工具板材制造. 使用电路模拟可以帮助防止昂贵的PCB返工和设计效率低下。
来源：电子资料库
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