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了解电子电路设计中的元件模型参数

两个人在实验室里看着电脑屏幕

虽然我不能承认我像其他人一样关注时尚行业,但我可以很自信地说我喜欢看时装秀。我不能说我能理解这些设计师在哪里、何时或如何穿出的设计,但在新服装系列上看到花样、宝石和图案是很有趣的。

在电子设计领域,没有迷人的t台,也没有让你专心工作的模型。但是,在对电路进行分析之前,您需要注意正确获取组件模型参数。一个错误的值可能导致数小时的挫折,或者更糟,做出错误的设计决策。

什么是组件模型参数

在完美的世界里,我们希望我们可以快速地建立一个电路,并在把它放在电路上之前进行测试。然而,世界并不完美,当你有数百个组件时,粗略地修补电路是疯狂的。

不是用你最好的知识来设计电路,并希望在PCB制作完成后一切顺利,而是创建电子电路分析软件。这样的程序被称为SPICE是集成电路重点仿真程序的缩写

为了使SPICE程序工作,组件需要根据设计进行连接。关键因素使要进行SPICE分析的是组分模型参数.换句话说,SPICE中建模的组件需要模拟实际组件的行为。

所涉及的组件模型参数不仅限于电学特性,还可能涉及热特性和物理特性。组件模型用特定的网列表语法表示,供SPICE程序处理。例如,电阻的基本模型是

R <名称> <(+)节点> <(-)节点>[模型名称]<价值> + [TC = < TC1 >, < TC2 > []]

从SPICE语法中可以看出,不仅使用了电阻的值,还使用了电阻的长度、宽度和温度系数。其他类型的组件具有各自的模型参数,这些参数反映了它们的实际行为。

元件模型参数如何帮助电路设计

公平地说,电子设计是一件复杂的事情,即使是最有经验的设计师也可能忽略一些细节。电路在纸上看起来很好,但当pcb制造和部署时,可能会出现多个问题。通常这类问题与一些难以做到的状况有关在原型测试期间复制

使用SPICE软件以及精确的组件模型参数,可以很好地了解电路在特定条件下的响应情况。SPICE分析常用于检测直流,交流和瞬态响应电路的。瞬态分析,尤其对于确定元件如何响应电压或电流的突然变化是有用的。

电路板上方铺设示意图

组件模型参数使设计中的SPICE分析成为可能。

由于参数还涉及物理和热性能,您还可以运行分析以确定当值达到极限时的潜在断点。蒙特卡罗和敏感性测试还依赖组件参数在生产过程中返回产量预测。

映射组件模型参数的挑战

从理论上讲,使用SPICE和所提供的组件模型参数是测试电路的一种简单方法。但是,您需要合理地控制编辑参数,因为大多数预构建的模型都是基于特定的操作条件的。根据所使用的SPICE程序,更改模型参数可能很困难。

电子元件原理图

构件模型参数变化的灵活性是精确SPICE分析的关键。

这需要大量的经验和学习手动编辑网列表对于上述组件,很容易出错。缺少文档,特别是如果模型参数是由组件供应商提供的,就会使问题进一步复杂化。当参数没有配置到所需的条件时,模拟电路是没有意义的。

无论你开发什么电子产品,你肯定需要一个强大的设计和分析工具套件比如Cadence提供的。最终,你需要一个SPICE程序,如PSpice模拟器这样就可以很容易地更改组件参数。

如果您想了解更多Cadence如何为您提供解决方案,跟我们和我们的专家团队谈谈吧