当前位置:首页 > 厂商动态 > ADI
[导读]本文将逐步介绍如何将第三方SPICE模型导入到LTspice中。文中涵盖了两类不同模型的导入过程:使用.MODEL指令实现的模型,以及用.SUBCKT实现的模型。所提供的步骤旨在确保共享原理图时能够具备可移植性。

摘要

本文将逐步介绍如何将第三方SPICE模型导入到LTspice中。文中涵盖了两类不同模型的导入过程:使用.MODEL指令实现的模型,以及用.SUBCKT实现的模型。所提供的步骤旨在确保共享原理图时能够具备可移植性。

引言

LTspice®让快速创建和仿真原理图变得轻而易举。有时,在设计构思阶段,使用理想电路元件是最佳起点。然而,电路设计人员需要使用更真实的元件模型来改进最初的简单原理图。

LTspice附带了大量第三方制造商的模型。要使用这些模型,只需右键单击相应的元件,再单击属性窗口中的Pick...(选择...)或Select(选择)按钮,然后选择列出的模型之一。参见图1。

图1.使用LTspice元件库中的NMOS模型。

对于LTspice元件库中未包含的器件,可以将外部来源的模型导入LTspice。具体步骤将因器件类型和模型语法而异。

SPICE模型有两种类型:由.MODEL指令定义的电路行为,以及由.SUBCKT指令定义的电路行为。本文将提供有关导入这两种模型的指导。

注:如果导入的模型文件已加密,可能难以确定该模型是使用.MODEL还是.SUBCKT指令实现的。这时,可以联系模型供应商获取关于加密模型的支持,或在LTspice EngineerZone®论坛上发帖提问,EZ技术社区里可能有人能够提供帮助。

以下每个示例都包含在LTspice-importing-third-party-models.zip文件中,可从此处下载。

导入.MODEL指令

对于使用.MODEL指令建模的器件,将这种模型导入LTspice的过程相当简单。.MODEL指令是一行代码,包含模型的器件名称、器件类型和参数值。有些模型可能相当简单和理想化,例如:

制造商提供的模型则会更为复杂。例如:

此示例只有一行代码。+字符向LTspice表明此行是上一行的延续。

如需了解更多信息和相关模型参数,请参阅LTspice手册中.MODEL指令的帮助主题。在LTspice菜单中,选择Help > LTspice Help(帮助 > LTspice帮助)即可访问LTspice手册。

在原理图中直接嵌入.MODEL指令

一种选择是将.MODEL语句直接嵌入到原理图中。要向原理图添加SPICE指令,请从菜单中选择Edit > SPICE Directive(编辑 > SPICE指令),或键入.(句点)调出Edit Text on the Schematic(在原理图编辑文本)对话框。将.MODEL语句复制并粘贴到输入框中,单击OK(确定),然后将文本放置到原理图中。参见图2。

图2.直接向原理图添加.MODEL指令。

下一步是在原理图中添加元件符号,并确保它指向新放置的.MODEL指令。本例中1N5244B1是一个齐纳二极管;从菜单中选择Edit > Component(编辑 > 元件),再从列表中选择zener(齐纳),以放置齐纳二极管。单击原理图以放置元件符号。请为此选择一个通用符号,不要选择ADI元件。例如,如果您需要导入运算放大器模型,请使用“opamp2”元件符号而不是AD822。

要建立元件符号和.MODEL指令之间的连接,请右键单击元件值字段。首次放置元件时,默认值是占位符值“D”。在Enter New Value(输入新值)对话框中输入模型名称。对于此示例,模型名称为1N5244B1。参见图3。

图3.设置元件符号值以指向.MODEL名称。

请参考zip文件中名为intrinsic_model_embedded.asc的原理图,进一步探索此示例。

从文本文件导入.MODEL指令

使用.MODEL指令的另一个方法是创建一个包含模型信息的独立文本文件。将模型信息保存在文件中,可以最大限度地减少原理图上的混乱程度;尤其当模型冗长复杂时,这样做非常有帮助。

实现此目的的最简单方法是,确保模型文本文件与原理图位于同一目录中,然后使用.LIB指令导入文件内容。要添加.LIB指令,请从菜单中选择Edit > SPICE Directive(编辑 > SPICE指令),或键入

.(句点)调出Edit Text on the Schematic(在原理图编辑文本)对话框。如果模型文件与原理图文件位于同一目录下,则可以通过键入.LIB<文件名>来导入文件。对于此示例,文件名是1N5244B.txt。

使用上一节所述的方法在元件与模型名称之间建立关联。在此示例中,模型名称是1N5244B1。参见图4。

图4.使用.LIB指令从文件导入模型。

请注意,文件名与文件中包含的模型名称可能不一样,如本例所示。此外,单个文件可包含多个模型指令,因此请务必在元件值中引用模型名称(而非文件名)。

请参考名为intrinsic_model_lib_file.asc的文件,进一步探索此示例。

导入.SUBCKT模型

将.SUBCKT模型包含到原理图的方法与之前描述的包含.MODEL指令所需的方法完全相同。使用Edit > SPICE Directive(编辑 > SPICE指令),将模型内容作为文本复制并粘贴到原理图中,或者使用.LIB语句将子电路定义文件的内容导入到原理图中。

放置元件符号并将其连接到导入的.SUBCKT模型的步骤与导入.MODEL指令所需的步骤略有不同,具体将在后续章节中详细介绍。

使用.SUBCKT模型:重复使用现有符号

如果.SUBCKT模型与LTspice库中已有的某一标准符号匹配,只需简单几步即可将该符号指向导入的.SUBCKT模型。

下面详细介绍如何以现有原理图为基础,使用.SUBCKT模型将原理图中的Si7884DP NMOS器件替换为NXP PSMN2R2-30YLC的导入模型。此模型以.SUBCKT文件形式提供,文件名为 PSMN2R2_30YLC.txt,其标头信息如下:

PSMN2R2-30YLC是模型名称,其后是引脚名称DRAIN、GATE、SOURCE。引脚名称的顺序很重要,稍后会详细说明。

由于这是一个NMOS器件,最简单的方法是重复使用LTspice库中的NMOS符号。要放置NMOS器件,请键入P(或选择Edit > Component(编辑 > 元件)),从列表中选择nmos,单击Place(放置),然后单击原理图以放置NMOS符号。

图5展示了示例原理图,其中Q1正确指向导入的.SUBCKT模型。请注意,模型名称PSMN2R2-30YLC已被指定为Q1的值。

图5.使用标准LTspice符号来引用导入的.SUBCKT模型。

示例原理图已将Q1设置为指向导入的PSMN2R2-30YCL模型;将Q2连接到同一模型所需的详细步骤如下文所示。打开subckt_with_included_symbol.asc示例原理图,以复制以下步骤。

要将.SUBCKT模型连接到Q2,请按住CTRL键并右键单击Q2,以打开Component Attribute Editor(元件属性编辑器)。将Value(值)更改为PSMN2R2-30YLC,该值需与模型标头中的子电路名称相匹配。

切记:将前缀更改为X

接下来,将前缀更改为X,这是将.SUBCKT模型连接到符号时的必要步骤。这是一个额外步骤,导入.MODEL指令时并不需要。

图6.设置符号前缀和值以指向.SUBCKT模型。

若要确认LTspice库中NMOS符号的引脚顺序与导入的模型是否匹配,请单击此对话框中的Open Symbol(打开符号)按钮。随即将打开符号编辑器。选择View > Pin Table(视图 > 引脚表),以显示引脚顺序(图7)。由此可以确认DRAIN、GATE、SOURCE的引脚顺序与PSMN2R2-30YLC.SUBCKT定义中的顺序是否一致。

图7.使用符号编辑器中的引脚表来验证符号的引脚顺序。

使用.SUBCKT模型:创建新符号

如果.SUBCKT模型与现有符号不太匹配,可使用LTspice自动生成新的符号来与该子电路配套。资源中提供的LPF.cir就是一个简单的示例。参见图8。

图8.简单RC滤波器的.SUBCKT模型。

右键单击.SUBCKT名称,本例中为lowpass。选择Create Symbol(创建符号),并单击Save(保存)。请务必将新符号保存至与模型文件相同的目录中。参见图9。

图9.为.SUBCKT模型创建符号。

这将创建一个自动生成的符号。这个新符号将在LTspice中自动打开。参见图10。

图10.自动生成的新符号。

从符号属性中移除硬编码模型路径

在LTspice中打开新符号后,右键单击该符号并选择Attributes > Edit Attributes(属性 > 编辑属性)。删除添加至ModelFile属性的任何路径信息,以提高此符号的可移植性。选择OK(确定),然后单击Save(保存)。

请务必在原理图中包含.SUBCKT模型,可通过.LIB指令添加,或直接在原理图中以文本形式添加。参见图13,其中展示了如何将.SUBCKT块直接嵌入到原理图中。

图11.删除硬编码路径信息以提高新符号的可移植性。

编辑新创建的符号

现在已有了新符号,您可以对其进行编辑,使其更准确地反映模型的功能。使用Move(移动)工具(按M或选择Edit > Move(编辑 > 移动))进行一些简单调整,即可将引脚重新排列到更合理的位置。

将新符号放置到原理图中

确保符号文件(.asy)和关联的子电路文件(.cir)与原理图文件(.asc)位于同一目录下。要将新符号放置到原理图中,请键入P(或选择Edit > Component(编辑 > 元件)),以打开Component(元件)对话框。从目录下拉菜单中选择Schematic Directory(原理图目录),然后选择新创建的符号(图12)。单击Place(放置),再单击原理图以放置该符号。

图12.在原理图目录中定位新创建的符号。

图13.在原理图中使用新创建的符号。

共享含有自定义符号和模型的仿真文件

与他人共享此原理图时,请确保将所有文件(包括原理图(.asc)、符号(.asy),以及通过.LIB指令引用的任何文件)压缩到同一目录中。

结语

LTspice已自带许多真实的器件模型,但导入第三方模型可灵活整合不同元件厂商提供的各种模型。本文概述的步骤为构建可轻松共享的工作原理图提供了必要指导。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: 驱动电源

在工业自动化蓬勃发展的当下,工业电机作为核心动力设备,其驱动电源的性能直接关系到整个系统的稳定性和可靠性。其中,反电动势抑制与过流保护是驱动电源设计中至关重要的两个环节,集成化方案的设计成为提升电机驱动性能的关键。

关键字: 工业电机 驱动电源

LED 驱动电源作为 LED 照明系统的 “心脏”,其稳定性直接决定了整个照明设备的使用寿命。然而,在实际应用中,LED 驱动电源易损坏的问题却十分常见,不仅增加了维护成本,还影响了用户体验。要解决这一问题,需从设计、生...

关键字: 驱动电源 照明系统 散热

根据LED驱动电源的公式,电感内电流波动大小和电感值成反比,输出纹波和输出电容值成反比。所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。

关键字: LED 设计 驱动电源

电动汽车(EV)作为新能源汽车的重要代表,正逐渐成为全球汽车产业的重要发展方向。电动汽车的核心技术之一是电机驱动控制系统,而绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为电机驱动系统中的关键元件,其性能直接影响到电动汽车的动力性能和...

关键字: 电动汽车 新能源 驱动电源

在现代城市建设中,街道及停车场照明作为基础设施的重要组成部分,其质量和效率直接关系到城市的公共安全、居民生活质量和能源利用效率。随着科技的进步,高亮度白光发光二极管(LED)因其独特的优势逐渐取代传统光源,成为大功率区域...

关键字: 发光二极管 驱动电源 LED

LED通用照明设计工程师会遇到许多挑战,如功率密度、功率因数校正(PFC)、空间受限和可靠性等。

关键字: LED 驱动电源 功率因数校正

在LED照明技术日益普及的今天,LED驱动电源的电磁干扰(EMI)问题成为了一个不可忽视的挑战。电磁干扰不仅会影响LED灯具的正常工作,还可能对周围电子设备造成不利影响,甚至引发系统故障。因此,采取有效的硬件措施来解决L...

关键字: LED照明技术 电磁干扰 驱动电源

开关电源具有效率高的特性,而且开关电源的变压器体积比串联稳压型电源的要小得多,电源电路比较整洁,整机重量也有所下降,所以,现在的LED驱动电源

关键字: LED 驱动电源 开关电源

LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器,通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: LED 隧道灯 驱动电源
关闭