在本文中,我们将介绍将SPICE模型导入QSPICE的过程,并演示使用QSPICE波形查看器的基础知识,包括测量标记。
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在本系列的第一篇文章中,我们创建并简要分析了LTspice中的LED闪烁电路。在第二篇文章中,我们使用网表复制粘贴和手动原理图输入的组合将电路转移到QSPICE。然而,LTspice电路中的LED(图1)在QSPICE库中不可用。
中创建的LED闪烁电路
作为一种变通方法,我将LED更换为串联的普通硅二极管和电压电源(VFWD)。生成的示意图如图2所示
QSPICE版本的LED闪烁器电路。
LTspice LED的正向电压为1.83V。通过相应地调整VFWD的值,我可以方便地近似原始LED模型的电流-电压特性。在这种情况下,“方便”是我想要的,“大概”是我们真正需要的。
我也可以通过从LTspice中导入缺失的模型来解决LED问题。虽然这种方法需要更多的时间和精力,但它可能是您最终在自己的设计中使用的方法。我们将在下一节中逐步完成这个过程。
SPICE模型方法
这个过程的第一步是找到LTspice中使用的组件的SPICE模型描述。在这种情况下,我们使用了零件编号为QTLP690C的二极管。转到LTspice目录中的“lib”文件夹,打开“cmp”文件夹,然后在文本编辑器中打开文件“standard.d”。打开文件后,可以搜索相关的零件编号(图3)。
将.mdel语句复制到剪贴板中,然后将其粘贴到QSPICE原理图编辑器中。如图4所示,QSPICE会问您是否希望自动将SPICE行为合并到一个示意符号中。点击“是”,放置符号,完成操作。
添加了QTLP690C LED组件后,我们的示意图如图5所示。
现在来看令人失望的部分:这个示意图不起作用。LED闪烁器是一个精密的电路,并且在SPICE计算的深度中,LTspice和QSPICE电路之间有足够的差异以防止振荡。尽管如此,也不要绝望,因为我们需要做的只是给LED增加一点额外的正向电压。增加的电压在图6中用红色圈出。
我们可以通过向LED添加一些正向电压使新的原理图工作。
总之,SPICE模型方法包括9个步骤:
转到LTspice目录中的“lib”文件夹。
在文本编辑器中打开“标准.d”文件
在文件中找到相关零件编号。
将.mdel语句复制到剪贴板中。
将.mdel语句粘贴到QSPICE原理图编辑器中。
提示“自动生成符号”时,点击“是”
必要时调整。
我们现在有两个版本的LED闪烁器电路准备好让我们进行模拟。
QSPICE中的瞬态模拟和基本曲线分析
图2和图5中的示意图都包括一个.tran语句,其中规定了10秒钟的瞬态模拟。。我们的目标是检查LED的照明行为,所以我们将点击二极管组件来绘制流过它的电流。
图7显示了具有工作二极管的电路(绿色)和具有进口SPICE模型的电路(红色)产生的电流波形。
图8当发光二极管点亮时放大一段时间。
我们来分析一下这些结果。我们将首先使用波形光标来确定LED解决方案电路的脉冲频率。双击ILED1跟踪以激活第一个光标,然后再次双击以激活第二个光标。如图9所示,图下方会出现频率信息。
从图9中我们可以看出,LED工作电路的脉冲频率为2.55Hz。为了找到导入SPICE模型电路的相同信息,我们简单地重复上面针对ILED2而不是ILED1描述的过程。虽然我在这里选择不再现图形,但后一个电路的脉冲频率是4.1Hz。注意,您可以通过点击红色光标位置矩形来轻松抓取和移动光标。
游标还可以帮助我们比较脉冲宽度,如图10和图11所示。
我们正在寻找的信息再次出现在图表下方。解决方案电路的脉冲宽度为4.26 ms…
SPI模型电路的宽度。
…对于进口SPICE机型的电路为2.1ms。
正如您可能已经注意到的那样,QSPICE光标接口与LTspice光标接口有很大的不同。为了避免QSPICE出现对话框,LTspice光标窗口已替换为出现在绘图窗口中的光标数据。沿水平和垂直轴显示单个光标位置;与光标位置之间的差异相关的信息被显示在图形的下方。
主要注意事项
虽然两种类型的闪烁器电路的脉冲宽度和振荡频率不同,但差异并不是极端的。这两个版本都对模拟有用,并且都不是错误的——选择QTLP690C只是为了让最初的LTspice模拟开始,并且无论如何物理电路都需要一些试验和错误调整。
尽管如此,这些差异实际上对我们的讨论是有益的。它们将在下一篇文章中引导我们一些关于电气行为的重要见解,这将是本系列的最后一篇文章。我们还将探讨进口SPICE模型版本的LED闪烁器电路的一些操作细节。
本文是针对LTspice用户的QSPICE系列文章的第3部分。以下是本系列文章的完整列表:
LTspice用户QSPICE介绍
将SPICE模型从LTspice转移到QSPICE
使用QSPICE来理解和调整LED闪烁器电路
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