跟踪你的电路中电压和电流

关键的外卖

• 很难跟踪电压和电流在一个复杂的系统,由于大量的节点在一个电路。

• 当你需要想象在不同的电路或次电流电压和电流,您应该使用一个电路与集成模拟器设计方案。

• 这组分析功能提供一种简单的方法来检查电路中电流和电压分布之前创建一个PCB布局。

电压和电流跟踪开始在你的图表。

你的电路图设计和实际工程开始发生的地方。图表还应该的地方你可以随意尝试不同的设计选择之前到一个特定的设计和布局。如果你使用正确的原理图设计工具集成模拟器,你就不会被限制到一个特定的设计,您可以检查电气系统在你开始你的行为PCB布局。

的一个重要组成部分设计图表跟踪电路中电压和电流。当你的原理图编辑器包括一组集成的模拟和测量工具,很容易视觉跟踪电路,功率分布。并不是所有的香料模拟包给你所需的工具来跟踪在一个电路中电压和电流分布,所以你不得不阅读的文本来确定电压和电流在电路中每个节点。

而不是使用旧香料模拟器,可以视觉跟踪当前在时域和频域的工具PSpice软件。你的方案设计和捕获工具在OrCAD /急速地将在PSpice软件集成强大的模拟引擎,给你一个简单的方法来追踪电压和电流在你的电路以及在必要时迅速进行设计更改。这是如何使用捕获独联体和PSpice软件可视化配电之前创建PCB布局在快板。

电压和电流跟踪的工具

电路中的电压和电流分布根据一些基本的物理定律。具体来说,电压和电流之间需要跟踪节点和节点,分别使用基尔霍夫定律和欧姆定律。对于简单的电路,即使存在非线性元件,电压和电流很容易追踪电路。您通常可以做纸和笔,以及一些简单的在线计算器。

实际电路设计复杂的多氯联苯或ICs可能非常复杂,通常不减少到一组简单的联立方程,需要解决。对于一个线性电路的节点,基尔霍夫定律的矩阵方程你制定原则上可以解决的,但问题是棘手的,容易发生严重的错误。一旦你添加非线性组件电路,标准矩阵方程通常减少到一组超越方程,必须解决数值。

香料模拟器,融入你的电路设计工具非常适合跟踪电压和电流在不同节点在实际电路。这是一种简单的使用内置的测量工具电路模拟器。你可以观察电压和电流分布改变电路中不同的参数调整。在这个例子中,我们将看一个与多个组件和所需的测量原理分,看看可以追踪整个电路的电流和电压。

选择测量分在一个复杂的电路

下面的示意图显示了一个简单的次电流将输入信号转换成一个正脉冲输出。有许多其他组件用于显示各种可能的测量分电路。在这个电路,正弦,输入π滤波器(低通),最终,一个CMOS反相器。我们希望看到电流和电压是如何分布在这种类型的电路,其中包含直流和交流的部分。

用于香料模拟示意图

这个原理可以层次结构的一部分,或者它可能被复制从一个更大的系统。当你想要模拟电路结构的一部分,最好将其复制到一个新的原理和运行模拟隔离。一旦你隔离电路块模拟,您可以将测量探头在不同的组件。你可以测量电流、电压、功率在PSpice软件模拟器。

跟踪电压和电流的测量探针是灰色的示意图所示。在这里,我们把目前的探测器和差动电压探针的输入和输出端口电路。虽然我们将查看输入和输出,这些探测器电路中可以放置在任何地方。一旦你创建一个模拟配置文件并运行PSpice软件模拟器,有很多的选择你要查看计算电压、电流、和/或功率在整个电路。

仿真结果

测量探头可用于任何PSpice软件仿真工具可访问的。一些示例分析包括:

• 直流扫描:直流扫描周期直流电压在两个值之间的电路和显示测量数据作为直流电压的函数值。可以使用单个源或多个源进行分析。

• 频率扫描:数据捕获探针将显示在图形作为频率的函数。

• 瞬态分析:这是标准的时域分析与模拟电路一起使用。尽管瞬态分析通常指的是考试的稳定和放松行为系统开关状态时,它一般指任何时域模拟和分析。

• 参数扫描:电路参数可以横扫,在测量和数据点可以被捕获并显示每个值的参数。

瞬态模拟

一旦任何探测器放置在原理图和仿真运行时,数据从这些调查将显示在图表的PSpice软件先进的分析程序。捕捉CIS使这项任务变得很容易,因为它会自动构建一个香料仿真数据直接从您的示意图。下面的示例结果显示当前(黄色)和电压(绿色),以上面所示的电路的输出。

在PSpice瞬态分析结果。

在上面的图中,清晰的源电压和电流是隐藏的。在这里,我们可以看到,输出电压和电流很低,虽然电路并提供脉冲占空比为50%。一个选项来确定如何提高电路的功率输出是使用参数扫描不同的组件。这将给一系列的曲线为不同的组件值和将允许一个设计师发现组件值给最大的功率输出。

如果单击在捕捉CIS,你会看到探测器现在颜色,对应于曲线的颜色在PSpice软件生成的。此外,有许多标签显示整个电路的电压测量。这说明你在电路参考点在哪里,以及偏差点关于这些引用值。

PSpice模拟偏差和参考点确定。

添加网图

虽然在PSpice软件自动生成的情节将显示的数据测量探头放置在示意图,你仍然可以从特定点的提取结果示意图没有重新运行仿真。为此,只需创建一个新的图,并添加一个新的跟踪,或者您可以添加一个跟踪现有的图。图区域上单击鼠标右键,然后选择“添加跟踪”,看看哪个网数据,可以显示在图。

从这里,您可以选择从网及其包含的数据列表中(电流与[我]表示,电压表示[v],和权力用[p]连接到网络名称)。您也可以使用您的数据在一个自定义的公式,在对数刻度显示值(dB),并选择查看图表选项。这些选项是频率和时域数据的访问。一个例子与时域结果如下所示。

电流L1(紫色)和C1(蒂尔)在PSpice软件绘制。

可以转移到任何时域结果与傅里叶变换频域。在这种情况下,傅里叶变换将显示谐波发生由于CMOS反相器的整流作用阶段。而不是使用傅里叶变换,另一个选择是在频域直接工作。

频率扫描

另一种可能性是看频率扫描的频率响应模拟。这样做不需要交换任何探针示意图;仅仅使频率扫描你的模拟配置文件。这给设计师一个方法跟踪电压和电流在一个复杂的电路,比较电路在不同的地点和不同的频率响应。设计师还可以执行其他重要的频域分析,如计算波德图。

如果我们看看上面的系统频率扫描结果,我们会发现严重减毒在高频率的输出。一个贡献者是CMOS反相器的带宽阶段,而另一个是π滤波器的输入。这个工作流程说明了一种诊断潜在的设计更改,同时跟踪电路的电压和电流。

使用更大的系统

我们刚刚检查了一个电路块跟踪电路的电压和电流。如果这个块是一个更大系统的一部分,你可以使用仿真结果输入到另一个电路块。简单地创建一个新的模拟所需的电路块,并定义您的输出电流/电压从第一块第二块的输入。这将给你一个简单的方法来检查不同的电路块系列的相互作用。

这个过程是简单的模拟和集成电路设计特点在PSpice软件模拟器。当你使用这组设计和分析工具,您将能够模拟电路行为的方方面面之前创建一个布局。集成电路设计师、关键电路可以使用定制的合格电路模型与PSpice软件建模应用程序。为PCB设计者,COTS组件的模型可以导入和用于电路模拟示意图。

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