活学活用 LTspice 进行电路设计 — 电路图层次化设计
![](/sites/default/files/images/articles/featured/%E6%B4%BB%E5%AD%A6%E6%B4%BB%E7%94%A8%20LTspice%20%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E7%94%B5%E8%B7%AF%E8%AE%BE%E8%AE%A1%20%E2%80%94%20%E7%94%B5%E8%B7%AF%E5%9B%BE%E5%B1%82%E6%AC%A1%E5%8C%96%E8%AE%BE%E8%AE%A1.jpg)
在上篇《活学活用 LTspice 进行电路设计 — 用 Laplace 仿真运放模型》中,我们使用了 Laplace 方程仿真滤波器和运算放大器。本文将介绍绘制分层电路的方法。当绘制的电路原理图变得复杂时,可以通过层次化设计将一部分电路组件化,使得原理图更加简洁明了。另外,这个组件电路也可以用于其他的原理图设计。
绘制分层电路的方法
使用 Voltage-controlled Voltage Source 放大器电路图为例,开始绘制分层 (组件) 电路。首先,在新的原理图创建如下图 (图1) 所示的电路。
![图1 创建的放大器电路图 (Ideal_amp.asc)](/sites/default/files/images/articles/%E6%B4%BB%E5%AD%A6%E6%B4%BB%E7%94%A8%20LTspice%20%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E7%94%B5%E8%B7%AF%E8%AE%BE%E8%AE%A1%20%E2%80%94%20%E7%BB%98%E5%88%B6%E5%88%86%E5%B1%82%E7%94%B5%E8%B7%AF%E5%9B%BE/%E5%9B%BE1%20%E5%88%9B%E5%BB%BA%E7%9A%84%E6%94%BE%E5%A4%A7%E5%99%A8%E7%94%B5%E8%B7%AF%E5%9B%BE%28%EF%BC%88Ideal_amp.asc%29.jpg)
Voltage-controlled Voltage Source 的使用方法,请参阅之前的文章《活学活用 LTspice 进行电路设计 — 用 Voltage-controlled Voltage Source 仿真放大器》。这里的要点是在受控电压源的公式中设置变量 “gain”,使其在组件化后可以任意变更该值。这里变量名为 “gain”只是举例,也可以取作其他的变量名。
标记输入 / 输出端子,这里设置 "+" 输入端子为 “POS”, "-" 输入端子为 “NEG”,输出端子为 “OUT”。以下对创建的原理图组件化,在 Edit 菜单中按照 “Hierarchy→Open this Sheet’s Symbol→Couldn’t find…[YES]” 的流程执行时,将如下图 (图2) 所示自动创建符号。
![图2 自动创建的符号](/sites/default/files/images/articles/%E6%B4%BB%E5%AD%A6%E6%B4%BB%E7%94%A8%20LTspice%20%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E7%94%B5%E8%B7%AF%E8%AE%BE%E8%AE%A1%20%E2%80%94%20%E7%BB%98%E5%88%B6%E5%88%86%E5%B1%82%E7%94%B5%E8%B7%AF%E5%9B%BE/%E5%9B%BE2%20%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%88%9B%E5%BB%BA%E7%9A%84%E7%AC%A6%E5%8F%B7.jpg)
我们还可以使用菜单上的 “Draw”、“Delete” 等编辑形状,比如编辑成运算放大器的形状,如下图 (图3) 所示:
![图3 完成的符号 (Ideal_amp.asy)](/sites/default/files/images/articles/%E6%B4%BB%E5%AD%A6%E6%B4%BB%E7%94%A8%20LTspice%20%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E7%94%B5%E8%B7%AF%E8%AE%BE%E8%AE%A1%20%E2%80%94%20%E7%BB%98%E5%88%B6%E5%88%86%E5%B1%82%E7%94%B5%E8%B7%AF%E5%9B%BE/%E5%9B%BE3%20%E5%AE%8C%E6%88%90%E7%9A%84%E7%AC%A6%E5%8F%B7%EF%BC%88Ideal_amp.asy%29.jpg)
使用已创建的组件
接下来,让我们检查已创建组件的运行情况。使用 2 个已创建组件设计一个 20 倍的放大电路。点击 “New Schematic”,在 “Select Component Symbole” 对话框中选择已创建的组件。如下图 (图4) 所示:
![图4 选择组件](/sites/default/files/images/articles/%E6%B4%BB%E5%AD%A6%E6%B4%BB%E7%94%A8%20LTspice%20%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E7%94%B5%E8%B7%AF%E8%AE%BE%E8%AE%A1%20%E2%80%94%20%E7%BB%98%E5%88%B6%E5%88%86%E5%B1%82%E7%94%B5%E8%B7%AF%E5%9B%BE/%E5%9B%BE4%20%E9%80%89%E6%8B%A9%E7%BB%84%E4%BB%B6.jpg)
设置组件的放大系数。在组件上单击右键后,会出现下图 (图5) 的 “Navigate/Edit Schematic Block” 对话框,在 “PARAM” 将其设定为 “gain=10”。同样,另一个组件为 “gain=2”。
![图5 放大增益设置](/sites/default/files/images/articles/%E6%B4%BB%E5%AD%A6%E6%B4%BB%E7%94%A8%20LTspice%20%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E7%94%B5%E8%B7%AF%E8%AE%BE%E8%AE%A1%20%E2%80%94%20%E7%BB%98%E5%88%B6%E5%88%86%E5%B1%82%E7%94%B5%E8%B7%AF%E5%9B%BE/%E5%9B%BE5%20%E6%94%BE%E5%A4%A7%E5%A2%9E%E7%9B%8A%E8%AE%BE%E7%BD%AE.jpg)
绘制好的电路图如下图 (图6) 所示,检查运行情况时,在输出 (OUT) 端可以观察到比输入信号 (IN) 大20倍的信号。
![图6 电路图和仿真结果 (example1.asc)](/sites/default/files/images/articles/%E6%B4%BB%E5%AD%A6%E6%B4%BB%E7%94%A8%20LTspice%20%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E7%94%B5%E8%B7%AF%E8%AE%BE%E8%AE%A1%20%E2%80%94%20%E7%BB%98%E5%88%B6%E5%88%86%E5%B1%82%E7%94%B5%E8%B7%AF%E5%9B%BE/%E5%9B%BE6%20%E7%94%B5%E8%B7%AF%E5%9B%BE%E5%92%8C%E4%BB%BF%E7%9C%9F%E7%BB%93%E6%9E%9C%20%28example1.asc%29.jpg)
总结
本文介绍了将电路图层次化设计的方法,这不仅提高了电路图的可读性,而且还使同一电路组件在仿真模拟中能够多次被使用,非常方便和灵活。欲了解更多技术细节和 LTspice 相关操作,您可以点击下方「联系我们」,提交您的需求,骏龙科技公司愿意为您提供更详细的技术解答。
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