電路仿真的案例
盤點最受熱捧的電路分析仿真軟件有哪些（轉）
學電子的同學都知道，電路分析仿真軟件的重要性，電源需要FPGA/CPLD也需要，高頻方面的設計更是離不開。當然，電路分析仿真軟件非常多，今天就給大家搜羅了一下電路分析仿真軟件，盤點最受熱捧的電路分析仿真軟件。
推薦一：電子電路設計與仿真工具包括SPICE/PSPICE；EWB；Matlab；SystemView；MMICAD
（1）SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）
由美國加州大學推出的電路分析仿真軟件，是20世紀80年代世界上應用最廣的電路設計軟件，1998年被定為美國國家標準。1984年，美國MicroSim公司推出了基于SPICE的微機版PSPICE（Personal—SPICE）。現在用得較多的是PSPICE6.2，可以說在同類產品中，它是功能最為強大的模擬和數字電路混合仿真EDA軟件，在國內普遍使用。最新推出了PSPICE9.1版本。它可以進行各種各樣的電路仿真、激勵建立、溫度與噪聲分析、模擬控制、波形輸出、數據輸出、并在同一窗口內同時顯示模擬與數字的仿真結果。無論對哪種器件哪些電路進行仿真，都可以得到精確的仿真結果，并可以自行建立元器件及元器件庫。
（2）EWB(Electronic Workbench)軟件
InterActive ImageTechnologies Ltd 在20世紀90年代初推出的電路仿真軟件。目前普遍使用的是EWB5.2，相對于其它EDA軟件，它是較小巧的軟件（只有16M）。但它對模數電路的混合仿真功能卻十分強大，幾乎100%地仿真出真實電路的結果，并且它在桌面上提供了萬用表、示波器、信號發生器、掃頻儀、邏輯分析儀、數字信號發生器、邏輯轉換器和電壓表、電流表等儀器儀表。它的界面直觀，易學易用。
展開 電路仿真軟件Cadence之優與劣
Cadence的電路仿真軟件的一個小缺點是，操作較為復雜，比較適合復雜板的開發。
用Protel99SE實現脈沖電路的仿真
用Protel99SE實現脈沖電路的仿真
Protel設計系統作為電子設計自動化(EDA)軟件中的佼佼者，一直受到廣泛的歡迎。Protel99SE是Protel公司2000年推出的最新版本，內部集成了功能強大的模數混合仿真器，采用Spice仿真內核，含有豐富的器件模型庫，能快速簡便地實現大部分模塊電路和數字電路的仿真[1～2]。且仿真結構十分精確，提高了電路設計的效率和效益。由于Protel99SE的數字電路（門電路）模型沒有采用Spice模型，而是采用類C語言（Digital
Sim
code）編寫，它只注意到電路的輸入與輸出邏輯電平值，而對門電路的輸入輸出阻抗考慮不夠，從而導致這些模型不適用于輸入、輸出電流較大的數字電路的仿真。在脈沖電路中，由門電路構成的對稱式多諧振蕩器和微分型單穩態觸發器等電路的輸入、輸出電流都較大，如果直接調用仿真庫內的器件設計這些電路并進行仿真，結果將是失敗的。然而，Protel99SE提供了開放的仿真器件庫維護護環境，用戶可創新器件模型，它還支持層次式電路的設計與仿真。基于這兩點，筆者探索出兩種適合于脈沖電路的仿真方法，其結果是令人滿意的。
1 創建門電路的子電路模型
直接調用仿真庫內的器件導致仿真失敗的原因是Protel99SE仿真庫內的模型不能完整和全面地描述電路的性能。為此，有必要為門電路建立符合要求的子電路模型。下面以TTL電路中的四二輸入與非門T1000為例，介紹子電路模型的建立步驟和方法。
第一步，按圖1畫出門電路的內部結構。根據所選器件的有關參數(如門電路的延遲時間、功耗等)選取三極管及電阻等元件，畫面子電路圖。其中多發射極三極管用兩個三極管Q1和Q2并聯代替，Rx是為了避免電氣規則檢查（ERC）出錯而設置的，若短路Rx，則在進行電氣規則檢查時會報告出錯信息，但并不影響仿真。
展開 MATLAB仿真RLC電路基礎教程
最終，連接好的電路仿真圖模型如下。
點擊Run按鈕，開始仿真。
仿真完成之后，雙擊Scope可以看到仿真波形。
文章來源：STM32嵌入式開發
仿真案例｜三維電磁仿真的整合封裝和PCB電路板仿真
翻譯：上海安世亞太
前言
多年來，設計人員一直在仿真中考慮封裝寄生效應package parasitics 的影響，從使用簡單的一階模型（如理想電感+電阻）到更復雜的spice梯形網絡，最后到使用三維電磁仿真器充分提取封裝的s參數。對于封裝加PCB通道，目前最常用的方法是將封裝和電路板作為s參數或寬帶SPICE模型獨立地提取出來，并在電路仿真器中結合這兩種模型。但由于工作頻率高、信號速度快、集成器件復雜等因素，這種方法的局限性越來越大。
封裝與PCB（或封裝與電路）之間的耦合對性能有著不可忽視的影響。實現復雜封裝和PCB，或封裝和電路的仿真有幾個挑戰:電磁求解器的容量和精度，自動化，易用性，可接受的仿真時間。
PCB和封裝設計人員深知在更高層次的系統仿真中，提取其精確的設計模型是多么重要。采用三維全波電磁仿真和自動自適應網格劃分方案，可提供提取全波s參數模型所需的精度水平。然而，設計人員在嘗試使用三維電磁仿真來解決復雜的設計時面臨著一些挑戰，如圖1所示。電路板和封裝器件通常采用電子設計自動化（EDA）工具進行設計，需要引入到三維電磁仿真工具中。這些設計包括多個介質層、電源和接地層、信號層、大量過孔（與焊盤定義相關）和鍵合線。
第一個挑戰是從EDA工具中導入數據庫，但不包括應用于設計的手動修改，但要保留跟蹤、焊盤、焊線、網絡和引腳的數據庫信息。導入幾何體后，其他仿真模擬設置（例如，端口定義）需要易于使用，避免耗時的工程工作，并為非專業用戶提供可訪問性。最后，三維電磁仿真工具需要強大的網格、求解器和高性能計算功能，以將仿真時間縮短到可接受的水平，同時提供準確度。本文詳細介紹了一種用ANSYS?HFSS?3D Layout進行整合了封裝和PCB電路板的三維電磁仿真的新流程。
圖1.
展開 仿真電路為何會‘卡住’
（轉）
引言
仿真 ，模擬電路實際工作的情況，幫助工程師在設計前期分析電路 ，驗證電路設計是否符合預期，不僅可以修正錯誤的設計思路，也能為新的設計思想提供原理級別的驗證，避免了由于電氣設計錯誤造成的成本 、時間和人力的浪費，從而減少研發成本，提升設計品質，提高在同類產品中的競爭力。
仿真的關鍵——收斂性、速度和精度
仿真電路必須遵循的規則：
每個電路里至少要有一個參考地；
每個節點都要有到地的直流通道，如：兩個電容串聯后形成的節點就沒有到地的直流通道，像這種浮動的節點，可以通過添加一個大的電阻接在此節點和地之間，或給電容設一個初始電壓來解決。注：電感即使有設置初值，但由于在進行直流偏置點分析時是將電感當作一個恒定的電流源來對待的，因此也是沒有到地的直流通道的，如果使用一個大電阻來提供變壓器繞組到地的直流通道，推薦在此電阻兩端并聯一個小電容來改善時域仿真的收斂性，最好是個具有實際電路中的真實值的電容；不能在仿真電路中形成一個由電壓源、沒有初值的電感或有初值的電容組成的零電阻的環。如果存在此情況，可給電感賦初值或在此環路中加一小電阻，最好是實際電路中的阻值，如實際的電感繞組阻值，而不要采用一個不切實際的小的值（可能會導致收斂性問題）。
主要內容
仿真器常采用迭代法來進行時域和直流分析。一般來說，迭代法會從一個初始的猜測值開始計算一組等式，從而導出一個更接近最終結果的 估 算 值 ，此 過 程 不 斷 重 復 直 到 得 到 一 組 在 允 許 的 誤 差 范 圍 內 的 結 果 。SPICE 類的仿真器常采用牛頓迭代法來計算電路，一般情況下是可以快速收斂的，但是也會在某些情形下出現仿真速度非常慢，甚至最終完全不能收斂的現象。
展開 SPICE?電路仿真原理
（轉）概述
本文主要描述了基本的 SPICE 模擬仿真原理，事實上所有的基于直接矩陣算法的模擬仿真器都采用相同的方法。本文是基于基本的核心算法，而不是仿真器內部真實發生的時序。
電路仿真的三個復雜層次
解決電路仿真的問題可分為以下 3 個層次：
1. 怎樣分析一個只有固定的電流源和線性電阻的電路
2. 已經解決第一個問題后，怎樣處理非線性元件，如二極管、晶體管
3. 已經解決以上兩個問題后，怎樣處理電抗元件，如電容
第一個問題相對來說比較簡單，一個完全線性、并且沒有電抗元件存在的電路，你可以應用基爾霍夫和歐姆定律導出它的方程式，從而計算所有的節點電壓和器件中的電流，由此衍生的兩種分析是節點分析法和網孔分析法。下文將以節點分析法來做介紹。
第二個問題相對難解決一些，因為一些非線性元件不好用數學解析的方法來計算，如以下一個簡單的二極管電路：
沒有可以直接計算二極管和電阻間的節點電壓的表達式，盡管你可以導出一個簡單的表達式來計算這個電壓，但是沒有方法去解這個方程。我們能做的是先猜測一個電壓值，再去測試它是否正確，判斷的結果是太大或太小，而不是一個具體的值，并在增大或減小這個猜測值后再次嘗試。這種方法是相當隨意的，因此產生了一種更系統的方法——牛頓迭代法，這種方法可以在每次迭代后簡單有效地估算新的猜測值，并且精度常常可以達到 0.1% 左右，因此SPICE 類軟件基本都采用此方法。
第三個問題最難解決，直到目前也只解決了 DC 值，觀察時域仿真結果，此文沒有論及 AC 分析，下文會以電容為例。
展開 今晚 | ANSYS官方永磁同步電機電機的降階模型抽取和矢量控制電路仿真直播
ANSYS提供使用方便、高精度的電機本體及其控制系統開發仿真平臺。用戶先采用ANSYS有限元軟件，設計出性能優異的電機本體，然后采用ANSYS特有的電機降階模型抽取方法，基于有限元精確仿真的結果，提取出高精度的電機ECE模型，無縫輸入到ANSYS系統仿真軟件，在系統仿真軟件中搭建矢量控制電路等控制電路，做到控制算法和系統與電機本體的最佳匹配，在開發初期就可以對電機本體和控制系統作出有效評估。
對于只設計電機控制系統的用戶，也可以向其電機供應商索取與實際電機對應高精度的電機ECE模型，進行控制算法的仿真和優化。電機ECE模型只高精度體現電機外部特性，而不會泄露供應商實際的電機設計參數，在有效保護各方知識產權的同時，又促進了電機設計生產廠家和控制器設計生產廠家的高效合作。
主要內容綱要如下：
1. ANSYS電機本體及其控制系統仿真平臺介紹
2. ANSYS永磁同步電機電機的降階模型抽取方法
3. ANSYS 結合電機本體高精度降階模型的矢量控制算法實現方法
報名方式
手機端請掃描二維碼報名
或者點擊報名：http://event.31huiyi.com/1727650456/index?c=jishulink
展開 Lumerical案例 | 基于熱感知的WDM收發器光子電路仿真——Icepak集成
在這個例子中，Ansys Lumerical INTERCONNECT的光子集成電路(PIC)建模能力與Icepak強大的熱仿真能力相結合，用于仿真和設計波分復用(WDM)收發器，同時考慮封裝中其他區域（例如電子集成電路(EIC)、印刷電路板(PCB) 等）的發熱。
一、概述
本文以一個六通道WDM系統為例進行研究。該系統采用共封裝光學器件（CPO）設計，包含光電器件。由于電子集成電路（EIC）和印刷電路板（PCB）產生的熱量，緊湊型CPO內部的溫度變化會影響硅光子元件的性能。本文旨在：1）通過熱仿真了解CPO內部的溫度分布；2）找到電路板上WDM元件的理想位置，以減輕電子元件發熱帶來的不利影響。
首先，使用Icepak對整個封裝進行熱仿真。然后可以生成光子（硅）層的溫度分布圖，并將其導出以用于光子電路仿真。
接下來，將溫度分布圖導入INTERCONNECT軟件。INTERCONNECT軟件針對晶圓上不同的光學元件位置運行多次仿真。基于掃描結果，分析眼圖和誤碼率（BER）等性能指標，以確定晶圓上光學元件的理想布局。
步驟 1：Icepak中進行熱仿真
Icepak在運行時計算封裝溫度，并導出硅晶片網格坐標和相應的溫度。
上圖展示了用于熱分析的PCB板設計示例。綠色層為硅片，棕色層為PCB板。PCB板與硅片之間采用球柵陣列（BGA）連接。透明框內為位于PCB板頂部的集成電路（EIC），EIC用作熱源以啟動PCB板的熱分析。在本例中，我們將EIC視為均勻熱源，用戶也可以加載EIC的功率分布圖以進行更復雜的熱分析。
本次熱仿真中，EIC加熱數據來自芯片熱模型（CTM），焦耳加熱數據則來自SIwave。
展開 ANSYS永磁同步電機電機的降階模型抽取和矢量控制電路仿真丨附招聘
用戶先采用ANSYS有限元軟件，設計出性能優異的電機本體，然后采用ANSYS特有的電機降階模型抽取方法，基于有限元精確仿真的結果，提取出高精度的電機ECE模型，無縫輸入到ANSYS系統仿真軟件，在系統仿真軟件中搭建矢量控制電路等控制電路，做到控制算法和系統與電機本體的最佳匹配，在開發初期就可以對電機本體和控制系統作出有效評估。
對于只設計電機控制系統的用戶，也可以向其電機供應商索取與實際電機對應高精度的電機ECE模型，進行控制算法的仿真和優化。電機ECE模型只高精度體現電機外部特性，而不會泄露供應商實際的電機設計參數，在有效保護各方知識產權的同時，又促進了電機設計生產廠家和控制器設計生產廠家的高效合作。
主要內容綱要如下：
1. ANSYS電機本體及其控制系統仿真平臺介紹
2. ANSYS永磁同步電機電機的降階模型抽取方法
3. ANSYS 結合電機本體高精度降階模型的矢量控制算法實現方法
報名方式
手機端請掃描二維碼報名
或者點擊進行報名：http://event.31huiyi.com/1727650456/index?c=jishulink
ANSYS官方招聘信息
招聘 | ANSYS合作伙伴正在招募電磁仿真應用工程師
ANSYS是工程仿真解決方案的全球領導者，致力于通過 “無所不在的仿真” 打造健康可持續的生態圈，這離不開客戶、合作伙伴、高校以及各相關組織的積極參與和合作，如今，ANSYS在中國已經與40多家合作伙伴建立了長期穩定的合作關系。
展開 報名 | Ansys Lumerical光子集成電路PIC Circuit 設計與仿真
溫馨提示：由于內容豐富，本場會議已由原計劃1小時延長至3小時，會議時段更新為：14:00 - 17:00
光子集成電路 (Photonic Integrated Circuit, PIC) 由于具備可實現高速光電轉換、高頻寬、低損耗等特性，并且可以大幅縮減模組尺寸及成本，是未來發展的關鍵技術。
Ansys Lumerical 為設計人員提供高性能光子仿真軟件，提供專門用于光子器件、電路和系統設計的模擬環境。針對PIC的應用，Lumerical提供包括光子有源器件，無源器件及circuit芯片級的完整解決方案。7月15日，Ansys 即將推出網絡研討會【Ansys Lumerical光子集成電路PIC Circuit 設計與仿真】。
本次培訓將以PIC Circuit設計作為范例，針對INTERCONNECT和CML Compiler產品作深入淺出的介紹 - 從演算法到實際范例演示，包括完整軟件的操作、分析及設計流程。
時間：7月15日（星期四），14:00-17:00
講師介紹：
陳奕豪博士
陳奕豪(Yi-Hao Chen)畢業于臺灣大學電機系，后于美國密西根大學電機研究所主修光學，研究奈米光學元件取得電機博士學位。他于2019年加入臺灣Lumerical，現為臺灣Ansys Lumerical應用工程師，主要負責亞太地區技術支持、協助客戶使用Lumerical產品進行研發工作。
展開 
CADe_SIM3.0仿真軟件這么用，任何復雜電路都超簡單！
CADe_simu cn中文版(電氣線路繪制軟件)是一款經典實用的電路圖繪制仿真軟件,它是模擬電路的仿真軟件。
可以打開CAD格式電路圖并構建新的電氣圖。它有豐富的工具欄，可以顯示電源保險絲，隔離開關，接觸器開關和電機電氣部件。顯示觸點開關按鈕，電子原件和接觸器線邊緣等工具。
提供各種常用的電路元件符號，用戶可以直接調用，幫助用戶輕松繪制電路圖，并可以模擬操作，支持單步模擬，可以連接到E/S（PLC），已經完成，全中文操作界面，更適合國內用戶。
下面我們從幾個實例來了解一下它的功能。
0
1
一個啟保停的電路模擬
0
2
一個絲桿控制的模擬
0
3
一個氣動控制的模擬
0
4
一個連接SIEMENS LOGO！
展開 案例分享 | 光電子集成電路仿真工具助力提高光子芯片可制造性
近年來，光子工藝設計套件（PDK）的推出顯著提高了光子設計的抽象水平和生產力，這是通過采用先進的光電子集成電路級設計流程才得以實現，該設計流程包括使用Ansys Lumerical的光電子集成電路仿真工具INTERCONNECT以及緊湊模型自動化工具CML Compiler。
為了滿足行業對提高良率、縮短產品上市時間的需求，支持統計學功能的PDK和設計流程變得尤其重要。準確模擬工藝制造偏差可以降低高昂的反復原型迭代的費用，縮短設計周期，提高良率，最大化投資回報。
AP_SUNY PDK套件
AIM Photonics、NY CREATES、Analog Photonics和Ansys Lumerical 聯合開發了支持統計模型的PDK套件，以滿足市場需求。Analog Photonics的PDK器件庫率先在Lumerical的INTERCONNECT中支持統計學模型，這些光子模型基于器件的晶圓級測量數據，包含了波導、無源器件和有源器件的工藝誤差統計數據。該PDK可極大幫助光子芯片設計企業的產品開發，并由AIM Photonics多項目晶圓（MPW）服務在NY CREATES Albany納米技術中心先進的300mm微電子芯片制造廠生產。
AP_SUNY PDK 4.0a 是采用Lumerical緊湊模型的300mm晶圓半導體光子工藝設計套件，4.0a版本是在過去四年里的第七次重大更新。它包含60多個經過驗證且業界最佳的調制器和探測器，兼容3種AIM技術（passive, full-build and passive interposer）。
展開 案例分享 | 光電子集成電路仿真工具助力提高光子芯片可制造性
近年來，光子工藝設計套件（PDK）的推出顯著提高了光子設計的抽象水平和生產力，這是通過采用先進的光電子集成電路級設計流程才得以實現，該設計流程包括使用Ansys Lumerical的光電子集成電路仿真工具INTERCONNECT以及緊湊模型自動化工具CML Compiler。
為了滿足行業對提高良率、縮短產品上市時間的需求，支持統計學功能的PDK和設計流程變得尤其重要。準確模擬工藝制造偏差可以降低高昂的反復原型迭代的費用，縮短設計周期，提高良率，最大化投資回報。
AP_SUNY PDK套件
AIM Photonics、NY CREATES、Analog Photonics和Ansys Lumerical 聯合開發了支持統計模型的PDK套件，以滿足市場需求。Analog Photonics的PDK器件庫率先在Lumerical的INTERCONNECT中支持統計學模型，這些光子模型基于器件的晶圓級測量數據，包含了波導、無源器件和有源器件的工藝誤差統計數據。該PDK可極大幫助光子芯片設計企業的產品開發，并由AIM Photonics多項目晶圓（MPW）服務在NY CREATES Albany納米技術中心先進的300mm微電子芯片制造廠生產。
AP_SUNY PDK 4.0a 是采用Lumerical緊湊模型的300mm晶圓半導體光子工藝設計套件，4.0a版本是在過去四年里的第七次重大更新。它包含60多個經過驗證且業界最佳的調制器和探測器，兼容3種AIM技術（passive, full-build and passive interposer）。
展開 報名 | Ansys Lumerical光子集成電路PIC無源器件的設計與仿真培訓
光子集成電路 (Photonic Integrated Circuit，PIC) 由于具備可實現高速光電轉換、高頻寬、低損耗等特性，并且可以大幅縮減模組尺寸及成本，將是未來發展的關鍵技術。Ansys Lumerical 為設計人員提供高性能光子仿真軟件，提供專門用于光子器件、電路和系統設計的模擬環境。針對PIC的應用，Lumerical提供包括光子有源器件，無源器件及circuit芯片級的完整解決方案。
5月25日，Ansys Lumerical光子集成電路PIC無源器件的設計與仿真網絡培訓即將開始，培訓將以PIC無源器件設計作為范例，針對FDTD及MODE兩個產品作深入淺出的介紹，從演算法到實際范例演示，包括完整軟件的操作、分析及設計流程。歡迎報名參加，本次培訓人數限定20人，席位有限先到先得！
時間：5月25日（星期二），14:00-17:00
培訓日程：
講師介紹：
陳致豪
陳致豪(Chih-Hao Chen)，大學就讀于清華大學電機系，在臺灣大學光電工程研究所取得碩士學位。畢業后曾就職于顯示器產業，研究液晶光學以及液晶顯示器光學設計，有六年液晶顯示器的設計經驗。在2020年加入Ansys/Lumerical擔任應用工程師，熟悉FDTD和MODE仿真工具。主要負責亞太地區客戶的技術支持，幫助客戶排除問題以及實現仿真目標，同時也協助介紹和推廣公司產品，不定期參加或協助舉辦研討會，分享光學相關領域的產品應用實例。
展開 