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  • 热度 2
    2021-6-10 09:17
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    《运算放大器参数解析与LTspice应用仿真》之DC/DC电源FFT仿真分析初探
    最近正在制作微功率DC/DC转换电路,经常使用Linear的运放和DC/DC转换芯片,这次选择了LT3758作为24V转12V的方案控制。 之前也经常使用LTspice作为仿真手段进行方案验证,但苦于没有时间精细研究LTspice的使用及其命令语句,所以在做仿真时,特别是FFT仿真时,经常套用example图纸,具体仿真结果也不敢确定是否具有参考性。这次阅读《运算放大器参数解析与LTspice应用仿真》的5.7.5章节以及之前的命令语句章节,对FFT分析的操作有了简单明了的认知。书中的说明言简意赅,按照说明进行语句编写和操作,确认了设置的正确性,也让自己对FFT分析结果有了信心。 这次仿真虽然套用了example,但是因为使用环境对输出传到干扰和辐射发射限值由严格要求,所以我对输出整流二极管后的滤波网络及参数进行了修改。下面针对LC滤波和Π型滤波的FFT分析进行对比。 图一时Π型输出滤波,针对VOUT的进行FFT分析,其分析图如图二。可见Π型滤波对输出的噪声抑制由较好的效果,,曲线平滑,没有极特殊的突出功率点出现。 图一 图二 去掉上图中的C5电容,使输出二极管后级电路变为LC滤波。 同样对VOUT进行FFT分析,发现分析曲线在不同频段出现了不同的功率突出点,说明Π型滤波明显优于LC滤波。 , 虽然上述分析属于初级入门分析,但是已经能够对我的设计进行指导和仿真优化,有利于减少后期调试的工作量。
  • 热度 27
    2014-9-24 15:54
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    这里给出了采用 LTspice IV 进行变压器仿真的简单方法: 为每个变压器绕组绘制一个电感器 采用一个互感 (K) 描述语句通过一条 SPICE 指令对其实施耦合:                                                           K1 L1 L2 L3 1 K 语句的最后一项是耦合系数,其变化范围介于 0 和 1 之间,1 代表没有漏电感。对于实际电路,建议您采用耦合系数 = 1 作为起点。 每个变压器只需要一个 K 语句;LTspice 为一个变压器内部的所有电感器应用了单一耦合系数。下面所列是上述语句的等效语句:                                                            K1 L1 L2 1                                                            K2 L2 L3 1                                                            K3 L1 L3 1 采用 “移动” (F7)、“旋转” (Ctrl + R) 和 “镜像” (Ctrl + E) 命令来调 节电感器位置以与变压器的极性相匹配。添加 K 语句可显示所含电感 器的调相点。 LTspice 采用个别组件值 (在本场合中为个别电感器的电感) 而非变压器的匝数比进行变压器的仿真。电感比与匝数比的对应关系如下:  电感至匝数比 例如:对于 1:3 和 1:2 的匝数比,输入电感值以产生 1:9 和 1:4 的比值: 1:3 和 1:2 匝数比示例 如需了解更多有关怎样进行变压器仿真的信息,可观看 使用变压器  视频。
  • 热度 27
    2014-9-24 15:45
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    这里给出了采用 LTspice IV 进行变压器仿真的简单方法: 为每个变压器绕组绘制一个电感器 采用一个互感 (K) 描述语句通过一条 SPICE 指令对其实施耦合:                                                           K1 L1 L2 L3 1 K 语句的最后一项是耦合系数,其变化范围介于 0 和 1 之间,1 代表没有漏电感。对于实际电路,建议您采用耦合系数 = 1 作为起点。 每个变压器只需要一个 K 语句;LTspice 为一个变压器内部的所有电感器应用了单一耦合系数。下面所列是上述语句的等效语句:                                                            K1 L1 L2 1                                                            K2 L2 L3 1                                                            K3 L1 L3 1 采用 “移动” (F7)、“旋转” (Ctrl + R) 和 “镜像” (Ctrl + E) 命令来调 节电感器位置以与变压器的极性相匹配。添加 K 语句可显示所含电感 器的调相点。 LTspice 采用个别组件值 (在本场合中为个别电感器的电感) 而非变压器的匝数比进行变压器的仿真。电感比与匝数比的对应关系如下:  电感至匝数比 例如:对于 1:3 和 1:2 的匝数比,输入电感值以产生 1:9 和 1:4 的比值: 1:3 和 1:2 匝数比示例 如需了解更多有关怎样进行变压器仿真的信息,可观看 使用变压器  视频。
  • 热度 16
    2014-6-22 22:23
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    如何确定闭环开关模式电源 (SMPS) 的开环增益呢? 针对该问题,最好的解决方案是运用 Middlebrook 的方法,其首见于《International Journal of Electronics》第 38 卷第 4 期 (1975 年) 上。这种方法将测试信号注入闭环系统中以独立地求解电压和电流增益,从而可保持环路的封闭并且不会干扰操作点。在采用 LTspice IV  来实施 SMPS 的频率响应分析 (FRA) 的过程中,运用 Middlebrook 法的电压增益部分是特别有效的。 如欲采用 LTspice 来完成开关模式电源的 FRA ,则:   * 在与反馈引脚相串联的 SMPS 反馈环路中插入一个数值 = “SINE(0 1m {Freq})”,并如图所示给该电压源的节点加上 “A” 和 “B” 标签。幅度的选择 (1mV) 将影响准确度和信噪比。幅度的降低将导致信噪比下降,而幅度越大则频率响应的相关性越小。上佳的幅度起点是 1mV 至 20mV。   * 把下面的 .measure 语句作为 SPICE 指令粘贴在原理图上。这些语句用于执行节点 A 和 B 的傅里叶变换、计算 SMPS 的复数开环增益以及最终形成的幅度 (单位:dB) 和相位 (单位:°)。 .measure Aavg avg V(a) .measure Bavg avg V(b) .measure Are avg (V(a)-Aavg)*cos(360*time*Freq) .measure Aim avg -(V(a)-Aavg)*sin(360*time*Freq) .measure Bre avg (V(b)-Bavg)*cos(360*time*Freq) .measure Bim avg -(V(b)-Bavg)*sin(360*time*Freq) .measure GainMag param 20*log10(hypot(Are,Aim) / hypot(Bre,Bim)) .measure GainPhi param mod(atan2(Aim, Are) - atan2(Bim, Bre)+180,360)-180 * 把下面的 SPICE 指令粘贴在原理图上。参数 t0 是系统稳定至稳态所需的时间长度,并且设定了仿真器开始保存数据的时间点。在该场合中起动和停止次数之间的差异被选择为 25/freq,因而源自非整数型开关周期数的误差将很小,因为包括了许多周期。 .param t0=.2m .tran 0 {t0+25/freq} {t0} * 插入一个 .step 命令以设定希望进行分析的频率范围。在该例中,仿真在 50kHz 至 200kHz 的频率范围内运行 (每倍频程采用 5 个点)。提示:在逐步通过整个频率范围之前,可在几个频率 (例如:插入 “.param Freq = 125K”) 上进行测试并观察 V(A) 和 V(B) 以确定电压源具备足够的幅度,而且在可能的情况下可收紧频率范围以尽量缩短仿真时间。包括了 .options 和 .save 语句以改善精度,并最大限度地减少测量的次数。 .step oct param freq 5K 500K 5 .save V(a) V(b) .option plotwinsize=0 numdgt=15 * 运行仿真 (观察左下角以了解状态更新)。   * 如欲查看博德图,则打开 SPICE 错误记录 (从 View 菜单选择 SPICE Error Log) 并在记录上单击右键以选择 “Plot .step’ed .meas data”。从 Plot Settings 菜单选择 Visible Traces。选择增益。依据该曲线图您随后就能确定 SMPS 设计的交叉频率和相位裕量。     更多的示例和文档可在教学例子 (..\LTspiceIV\examples\Educational\FRA\) 和 “帮助主题” (Help Topics) 的 “常见问答” (FAQ) 部分中找到 (揿按 F1)。   频率响应分析实例  
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    2011-7-15 16:52
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             7月15日上午阿牛哥去北京丽亭华苑酒店参加Linear Technolgy和Nu Horizons举办的电源产品研讨会,要听听LTspice - The Secret Ingredient for Your Design!           阿牛哥在研讨会现场看到了LTspice 的创作者Mike Engelhardt,Nu Horizons市场总监蔡海燕小姐,Nu Horizons 北京办事处的几位朋友,还有众多的电源产品开发部设计师。LTspice 是 Linear Technolgy推出的一款高性能Spice仿真器、电路图捕获和波形观测器,并为简化开关稳压器的仿真提供了改进和模型。         Mike 以LTC1624的应用案例来介绍LTspice使用方法和优点,在友好的操作界面下进行上升电压沿分析,以很清晰的仿真开机上电过程。测量功耗,查看斜率补偿效果。按下LTspice的Expresson Editor 按键可以做参数修改和设置,在一张图表上可以同时显示多个测试界面还有元器件的效率分析。 Mike 讲到一个应用案例是用LTC3801搭建一个电路图,选择周边的电容库,MOSFET 库等等都很清晰。Mike 谈到LTC3830 应用案例,LTspice 检测软启动过程很便捷。        参加研讨会的工程师踊跃提问,有的提问确定开关的逻辑值,还有认证电路模型,误差放大器的包络分析等问题,Mike给这些朋友做了答复。阿牛哥和Linear Technolgy还有Nu Horizons工程师沟通, LTspice 中建立电子元器件库的模型很复杂,但是使用电子元器件模型起来很方面。 Linear Technolgy 在YAHOO 社区有一个LTSpice 论坛,超过100万名工程师下载了的Linear Technolgy 的SPICE软件。如何成功进行模拟电路设计及预测电路行为,以加快设计步伐 ,LTspice是很好的选择。
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