1、在電子設計輔助軟件中,Protel是最常用的軟件,新版本的Protel軟件增加了電路仿真功能,能夠對設計的電路進行模擬分析。但是由于其仿真模型庫中的元件比較少,使得許多特殊功能的電路無法進行仿真,因此必須添加所需的器件模型。    由于Spice格式已經成為仿真器件模型的標準,電子元器件廠家通常都會給出器件的Spice模型,因此可以從生產廠家的產品資料光盤中得到,也可從 Internet網查詢這些模型,直接把這些模型轉換為Protel器件模型,然后添加到Protel的仿真器件庫中,增強Protel的仿真功能。本文 介紹將Burr-Brown公司產品資料光盤中的運放

2、Opa501添加到Protel仿真器件庫中的方法。1.繪制元件圖形    首先在Protel中建立一個原理圖庫文件如Schlib.lib,然后用主菜單中Tools下的New Componet命令創建一個新元件,在彈出的對話框Name中輸入元件名Opa501。在Protel的設計窗口內繪出如圖1所示的元件圖形并保存文件。 2.輸入元件的描述信息     對繪制好的元件,需要輸入元件的描述信息才能使用。打開Tools下的Description對話窗口,這里有Designator、Library Fields及Part Field

3、 Names三個選取項。其中Pan Field Names項采用缺省值,在Designator項的Default和Description欄中分別填人“U?”和“General-Purpose Operational Amplifier”。    在Library Fields項中有八個欄目, 從TextField1到TextField8,這是元件最主要的描述信息。TextField1中需要填入器件的類型和Spice中的前綴,填人 “type=SUBCKT(X)”。在TextField2中填入器件模型名“model= <parttype>”。在TextF

4、ield3中填入器件模型的路徑：“file= Model_PathOpAmp(parttype>.ckt”,指明Opa501的器件模型在TextField4中填入的是器件模型的引 腳列表,填入“pins=1:5,3,6,1,2,8”,其中1是指OPA501為單運放,只有一個部分組成。括號中的數字是器件的引腳號,并按同相 端、反相端、正電源、負電源、輸出端及其它功能端的順序排列,這個排列順序必須與廠家所給模型中的順序一致。TextField5中輸入 “netlist=%D %1 % 2% 3 % 4 % 5 % M”,是器件的網絡表數據,可以參考Protel的SCH元件庫SIM文件中器件的

5、格式填寫。TextField6到TextField8欄不用填寫。3.添加器件模型    在Burr-Brown公司產品資料光盤中的Spice目錄下找到Opa501.mod,用記事本打開,可以看到文件的內容如下：*CONNECTIONS： NON INVERTING INPUT*              | INVERTING INPUT*        &

6、#160;     | | P0SITIVE P0W ER SUPPLY*              | | | NEGATIVE POW ER SUPPLY*              | | | | OUTPUT*       

7、;       | | | | | .SUBCKT 0PA501  1 2 3 4 5C1 1 1 12 20.00E-12 ; 模擬相位響應特性參數C2 6 7 4 0.00E-12 ;內部反饋電容,決定時間常數DC 5 53 DXDE 54 5 DXDLP 90 91 DXDLN 92 90 DXDP 4 3 DXEGND 99 0 POLY (2) (3,0) (4,0) 0.5 .5FB 7 99 POLY(5) VB VC VE VLP VLN 0 12.64E9 -10E9 10E9 10E9 -10E9GA 6

8、 0 11 12 251.3E-6GcM 0 6 10 99 794.8E-12ISS 3 10 DC 160.0E-6HUM 90 0 VLIM 1KJ1 11 2 10 JXJ2 12 1 10 JXR2 6 9 100.0E3RD1 4 11 3.979E3RD2 4 12 3.979E3RO1 8 5.25RO2 7 99.25RP 3 4 26.12E3RSS 10 99 1.250E6VB 9 0 DC 0VC 3 53 DC 5 ;電壓箝位,確定最大電壓工作范圍VE 54 4 DC 5 ;電壓箝位。確定最大電壓工作范圍VLIM 7 8 DC 0VLP 91 0 DC 12.00E

9、3VLN 0 92 DC 12.00E3.MODEL DX D(IS=800.0E-18).MODEL JX PJF(IS=7.500E-9 BE-TA=197.4E-6 VTO = -1).ENDS    其中“SUBCKT OPA501 1 2 3 4 5”行定義了引腳的排列順序為同相端、反相端、正電源、負電源、輸出端,因此在上面第二步TextField4中填入的器件模型的引腳列表順序必須和這里 一致。然后,在Protel中,打開SIM目錄下的SimulationModels.DDB 文件, 打開其中的OpAmp 文件。用File中的New命令創建一個文件名為

10、Opa501.ckt的文本文件,打開這個文件, 將記事本中Opa501.mod的內容復制過來,然后保存文件。這樣,就完成了Opa501的仿真模型的建立。4.電路仿真實例     圖4是一個一階低通濾波器的原理圖,圖中的運放是Opa501,V3是頻率為400Hz、電壓為1V的交流信號源,V1、V2是運放的工作電源。電路的仿 真設置為瞬態(Transient)和AC掃描(AC Small Signal)仿真。瞬態仿真參數：起始時間為0s,停止時間為10ms,步長為10ns。AC掃描參數：啟始頻率為1Hz,停止頻率為10kHz,測試 點數為1000;運行仿真命令,得到的結果如圖5、圖6所示,圖5是瞬態仿真的輸出波形,其中vi是輸入電壓波形,vo是輸出電壓波形。圖6是AC掃描仿 真的輸出波形,當輸入信號頻率增加時,輸出電壓VO的幅值降低。從圖中可以得到圖4電路的反相放大倍數為5,截止頻率約為1.6kHz,這與實驗結果相 符。