Saber仿真软件平台下的蔡氏电路验证测试

1、saber 2012仿真软件

简介

saber仿真软件是美国Synopsys公司的一款EDA软件，被誉为全球最先进的系统仿真软件，是唯一的多技术、多领域的系统仿真产品，现已成为混合信号、混合技术设计和验证工具的业界标准，可用于电子、电力电子、机电一体化、机械、光电、光学、控制等不同类型系统构成的混合系统仿真，为复杂的混合信号设计与验证提供了一个功能强大的混合信号仿真器，兼容模拟、数字、控制量的混合仿真，可以解决从系统开发到详细设计验证等一系列问题。

                                                                                                  ——from baidu

百度云盘下载链接: https://pan.baidu.com/s/1gnDkV4viIZ3LJB5hJQ-wGA 提取码: nub5

是在做项目的时候入了Saber的坑，个人感觉相较另一款电路仿真软件multisim来说，saber的页面，操作交互上真的有点过时了，简单来说，saber对初学者很不友好。

Saber在仿真时对于参数的设置时极其敏感的，稍微不当，就会编译失败，我也在刚开始学习时花费了许多的时间。Saber对电路参数要求严格，保证了高度的仿真性，我想这也是Saber这个软件所以受到许多工程师青睐的地方吧。对参数的合理设置，不仅仅需要足够耐心谨慎，还要求对电路有足够的理论认知，才能顺利完成仿真工作。Saber软件专业性强，仿真结果优良。

仿真功能了解与学习

saber的功能包括在saber sketch选择元器件创建电路、直流分析、瞬态分析（时域）、交流小信号分析（频域）、蒙特卡罗分析（随机取样，检验输出）、零极点分析（求解电路传递函数中零极点的个数及数值）、灵敏度分析等等功能，可以说saber软件无所不能。

这些基本功能的实现是最基础的操作了，想认真学习的同学建议去网上搜教程文档，认真读读，熟悉参数的设置操作这些，也可以看看我发的视频教程，不过时间花费较多。然后就可以在saber自带的example（在saber安装目录下的example文件夹中）中认识到一些基本电路啦，比如boost/busk电路、正激电路等等这些有代表性的电路，逐一跑一跑，看看结果。

这里必须强调的一个坑是：在进行交流小信号分析时，如果不对源的ac_meg进行设置的话，是得不到正确的结果的，ac_meg通常设置为1就行了。最后如果得到的频域曲线数值不正确但波形是正确的话，就得去检查你的电路了，设置占空比这些，消除比例。还有参数设置一定要基于电路，对于时间敏感的电路，要注意好时间参数和采样点大小。

视频教程：
百度云盘下载链接: https://pan.baidu.com/s/1vmZUsNFdGdHa8lHjJSajKw 提取码: q3fs

2、蔡氏电路

简介

蔡氏电路（英语：Chua’s circuit），一种简单的非线性电子电路设计，它可以表现出标准的混沌理论行为。在1983年，由蔡少棠教授发表，当时他正在日本早稻田大学担任访问学者。这个电路的制作容易程度使它成为了一个无处不在的现实世界的混沌系统的例子，导致一些人声明它是一个“混沌系统的典范”。

                                                                                                 ——form baidu

上面讲到的混沌行为就是这个电路的灵魂所在了。
混沌在非线性科学、信息科学、保密通信以及其他工程领域获得了广泛的应用，已成为非线性电路与系统的一个热点课题。在混沌电路的实现方面，国内外已提出了许多新的方法来设计各种不同类型的混沌电路，而蔡氏电路是当前众多混沌电路中最具代表性的一种，其典型的电路结构已成为理论和实验研究混沌的一个范例。

利用matlab仿真蔡氏电路结果：

原理及设计

能产生混沌现象的自治电路至少要满足三个条件：有一个非线性元件；有一个用于耗散能量的电阻；有三个存储能量的元件。蔡氏电路即满足上述条件。通过电磁学定律的应用，蔡氏电路可以被准确的建立数学模型：这是变量x(t), y(t),和z(t)的一个三个非线性常微分方程的系统，分别是在两个电容上的电压，和在电感上的电流强度。这些蔡氏方程有:

其中，函数 f(x) 描述了非线性电阻的电子响应，并且它的形状是依赖于它的元件的特定配置。
f(x)=cx(t)+0.5(d-c)(|x(t)+1|-|x(t)-1|)，参数 a 和 b 是由电路元件的特定值来决定的。

基于蔡教授提出的电路模型，我们根据计算可选用元器件搭建蔡氏电路，电容C1=100nF，C2=10nF，电感L=18mH，电阻R1=1.75kΩ，R2=3.3kΩ，R3=22kΩ，R4=220kΩ，R5=2.2kkΩ，R6=22kΩ，R7=220kΩ，运算放大器选用理想运放，工作电压为15V，双电源供电。

在saber sketch上搭建电路完成后，蔡氏电路在C1电容上产生混沌信号，在Saber2012上进行时域与频域的仿真，如下图：

我也在multisim上面做了仿真，仿真结果如下：

可见混沌信号为连续谱，具有最高幅值的频率为3072.7Hz，可作为调制波。到这里也只是迈出了第一步啦，熟悉了saber软件的基本使用和得到了混沌信号，接下来的工作就是利用混沌信号作为其他电路的调制波达到扩频效果，从而降低电磁干扰，这个以后会讲到。