LTspice - 基础操作2

文章内容摘自:https://zhuanlan.zhihu.com/p/57983635 给电路初学者的 LTspice操作入门教程 Step by Step Student @IC Design李瑄

因为要用到LT的电源芯片，设计时出现错误，回过头才发现，有一堆软件可以供我使用。

SPICE仿真器核心是给电路设计者的“计算器”。功能是求解非线性微分方程组（电路方程）。(这个计算器利用了电路网络所通常具备的稀疏等特性做过求解速度上的优化)

SPICE仿真器通常会附加的各种 waveform viewer工具，是送给电路设计者的“理想”（带宽、信噪比、负载效应、存储深度都堪称完美）示波器、频谱仪等，来将SPICE的输出结果给人直观地展示出来，还带各种高级后处理功能。

用久了你可能会发现，手工分析电路所用到的各种激励假设、端接条件、分析方法，在SPICE中大都提供有相应的理想 .Elements & .Analysis Commands；用SPICE的作用之一是当你有了分析电路的思路后，可用SPICE求解器来替你计算来完成验证、设计迭代的过程。

当然，这个"计算器"要想用好，你得输入一个足够接近物理实现的电路模型给SPICE：需要你足够全面得考虑到物理世界元件的各种作用关系（比如注意到各种RC寄生、热效应），并且将这些物理量作用关系描述得足够准确（选择|编写足够准确的模型）。

这都需要你有足够多在物理世界中上手测试过的电路调试经验作积累，你就能知道需要考虑哪些效应，你才能借助SPICE工具，准确地验证你的猜想。

LTspice电路图用户界面说明：

另：在软件中可以多处试试右键菜单，看看可用的操作。

更多快捷键操作，可打印查看 LTspice 信息单张和快捷键

LTspice快捷键表_Windows

部分计算机建议把键盘设置为 FN lock（取消 FN键默认多媒体功能）

2-编辑电路图(schematic)

(提示: 在电路图编辑界面: Zoom to Fit(空格键)可缩放窗格至合适大小; 鼠标滚轮缩放)

2-1 添加元器件

2-1-1 Edit->Resistor (或快捷键 `R`) 放置电阻；

（MacOSX上无 `R`快捷键，只能用 Component(`F2`)库里搜索 res等来调用元件）

2-1-2 Edit->Diode (或快捷键 `D`) 放置二极管：

Ctrl+R旋转放置方向，Ctrl+E镜像放置方向

放置后可用 `F5`删除元件; `F6`复制元件; `F7`挪动元件; `F8`粘连挪动; `F9`撤销操作; (详见 Menu>Edit 和 LTspice快捷键表.pdf)

2-1-3 Edit->Place GND (或快捷键 `G`) 放置GND；

SPICE计算需要给出0V参考点(即GND)；若有悬浮网络会导致SPICE不可解。

2-1-4 若需要放置菜单栏中无快捷操作的元器件,需调出元件(Component)符号(Symbol)库:

2-1-5 从元件库中检索 voltage(电压源)元件，并放置：

注：有调用快捷键的电阻(res) 电容(cap) 等亦可以直接从此默认元件库里选取。

2-2 用导线绘制元件连接关系

2-2-1 Edit->Draw wire (或快捷键 `F3`) 绘制导线：

2-2-2 对导线(电压节点 Node)命名(Label Net)：

注：同名节点在电路拓扑上是同一节点（=短路）。

2-3 编辑元件参数

2-3-1 右键点击 (Right-Mouse-Botton,下文简称 `RMB`,(左键简称 `LMB`)) 电阻 Symbol:

如电阻值3.3k (也可写成3.3e3)：

物理单位(Ohm, F, H等)加不加均可；

数量单位见 Help->LTspice®->Introduction->General… 说明：(备注：LTSPICE不区分大小写，故) 注意：兆 1e6可写作 Meg，而不能写作 M（=m, 毫）

2-3-2 `RMB` 编辑 Diode 选型

选择常见高速小信号二极管 1N4148 （或大电流管 1N5819）

(可在选型窗口内查看其性能参数及 SPICE模型)

2-3-3 `RMB` 编辑 voltage作正弦信号源

(再点进voltage元件的 Advanced菜单后：)

2-4 `Ctrl+S` 保存电路图；

3-设置仿真参数

3-1 调出仿真(SPCIE .)命令配置向导

3-2 配置时域（.tran ）仿真选项

（注：DC Sweep扫描分析可后续自行探索）

确定后鼠标上挂着一行 SPICE命令，记得挪到合适的位置单击放置在电路图中

也可 `S`快捷键直接编辑SPICE命令贴入电路图中；

编辑器里: (右键)`RMB`>Help me edit>Analysis Cmd 可调出写常用SPICE命令的各辅助向导
MacOS版若未有GUI向导，则只能手动写CLI的仿真控制命令，可参考 Help文档中语法，和 examples中例

注意 `T`快捷键贴入的是 Comment注释文本，对仿真无作用；

3-3 `Ctrl+S` 保存；

3-4 对此电路图(Schematic)用 LTspice®仿真求解

（运行仿真后，LTspice关闭前可在工作目录下自行打开 netlist文件(*.net后缀)查看网表（可用LTspice打开查看编辑，或 VS Code编辑器的 SPICE语法加亮插件编辑等））

（仿真计算后会在当前路径下输出同名 *.raw波形数据文件）

4-查看 .raw仿真输出结果

（多窗口排列方式设置：见 Menu>Window>Tile Vertically 等选项）

（可参考 Help->Waveform Viewer文档说明）

4-1 LTspice选择绘制波形

4-1-1 选择输入节点 V(Vsin)的电压波形数据绘制：

4-1-2 用鼠标保持单击 Vsin导线并拖动至输出Vrec节点以绘制 V(Vsin,Vrec)差分电压

4-1-3 单击二极管：plot流过二极管端口的电流

把鼠标放置在元件端口上，鼠标显示为&amp;amp;amp;amp;quot;电流探头&amp;amp;amp;amp;quot;

把鼠标放置在元件上，鼠标显示为"电流探头"

输出波形电流波形，及右纵轴标尺

若需绘制导线电流：`Alt+左键单击(LMB)导线`

若需电流取反，参考 4-2-2（右键单击编辑波形后处理表达式）编辑为 -I(D1)

4-1-4 多窗口查看绘制波形

4-2 .raw查看器的波形后处理

（注意：在波形查看器中：`Ctrl+E` 恢复 full缩放）（而非 `空格键`）

（提示：缩放中 `Ctrl+Y`可恢复 Y轴方向的 AutoRange，且横坐标范围不变）

4-2-0 波形缩放查看

(注意: 在波形查看器中: (Menu>View>Zoom to Fit)`Ctrl+E` 恢复 full缩放, 而非 `空格`)

（提示：缩放中 `Ctrl+Y`可恢复 Y轴方向的 AutoRange，且横坐标范围不变）

4-2-1 左键单击用 Cursor测量波形数据点

4-2-2 右键单击编辑波形后处理表达式

参数表达式亦可通过 *1A /1V等操作来改变量纲；

支持的数学函数详见 软件帮助 Help>Waveform Viewer>Waverform Arithmetic表格

也可以直接在波形查看器中右键-> Add trace，添加波形绘制表达式；

也可在此处看到此次仿真的所有原始输出量。

4-2-3 窗口范围内波形计算均值及有效值

4-2-4 波形查看器技巧：自变量选择：从时间函数替换成轨迹图 X-Y plot：