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EDA 设计之 —— 模拟电路仿真工具简介

EDA 设计之 —— 模拟电路仿真工具简介. 自动化学院 2010 级 高 敏 手机 :15549421272 email :gaomlin@outlook.com. 电路仿真，用什么仿？. Multisim 、 Tina 、 Candence 、 Altium Designer 、 Matlab 。。。。 EDA 工具？. NO NO NO ！ 用电路 元器件 模型！. Spice 模型 IBIS 模型 Verilog-AMS 模型和 VHDL-AMS 模型. Spice 模型.

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EDA 设计之 —— 模拟电路仿真工具简介

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Presentation Transcript

  1. EDA设计之 ——模拟电路仿真工具简介 自动化学院2010级 高敏 手机:15549421272 email:gaomlin@outlook.com

  2. 电路仿真，用什么仿？ • Multisim、Tina、Candence、Altium Designer、 Matlab 。。。。EDA工具？ • NO NONO！ 用电路元器件模型！ • Spice模型 • IBIS模型 • Verilog-AMS模型和VHDL-AMS模型

  3. Spice模型 • 全名：Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis • 描述器件内部的实际电气连接 • 仿真程序完全开放，实用性好，已被移植到多个平台上 • 目前比较常见的Spice仿真软件有HSpice、Pspice、Spectre、Tspice、SmartSpcie、IsSpice等，其中以Synopsys公司的Hspice和Cadence公司的Pspice最为著名

  4. Spice模型 • Hspice是事实上的Spice工业标准仿真软件，不适合初级用户 • Pspice是个人用户的最佳选择，具有图形化的前端输入环境，用户界面友好，性价比高

  5. IBIS模型 • 全称：I/O Buffer Information Specification  • 一种基于I/V曲线的对I/O BUFFER快速准确建模的方法，反映芯片驱动和接收电气特性的一种国际标准，它提供一种标准的文件格式来记录如驱动源输出阻抗、上升/下降时间及输入负载等参数，非常适合做振荡和串扰等高速电路设计中的计算与仿真。 • IBIS公开论坛、IBIS标准 • 几乎所有的信号完整性分析工具都接受IBIS模型

  6. IBIS模型 • IBIS模型 VS spice • 准确的模型，同时考虑了封装的寄生参数与ESD结构 • 更快的仿真速度 • 更加准确精细的仿真

  7. Verilog-AMS模型和VHDL-AMS模型 • 硬件行为级的建模语言 • 是Verilog和VHDL的超集 • 新的标准，被采纳也只是近5年，少数的半导体厂商能够提供AMS模型，支持AMS的仿真器也比SPICE和IBIS的要少 一些分立元器件模型不好找，需要自己平时收集， 例如：9018系列三管。。。。。

  8. 仿真工具 • 我接触过的几种：Candence、Multisim、Tina、Proteus、 Altium Designer… 学习建议： Candence、Multisim、Tina功能齐全，方便，根据喜好来选一种常用的深入的学习一下，其他的几种熟悉一下就行。

  9. Candence • 由Candence公司，其前身就是Pspice，ORCAD • 从原理方案模拟到后端PCB物理设计的系统设计工具 • 在Pspice模型仿真中，个人感觉是最专业的，比较系统，直接涉及到许多模型、电路分析的概念，甚至可以看到电路分析的过程，有助于初学者更加深刻的理解学习EDA设计，当然，熟悉了后使用起来也很方便

  10. Multisim • 美国国家仪器（NI） • 板级的模拟/数字电路板的设计工 • 据说在电路仿真方面是万能的！ • 简单方面，容易上手，模型库里芯片类型齐全 • 虚拟仪表，外观和实际贴近 • 简单实用，易于快速进行一些电路原理级或功能型的验证工作 • ….

  11. Tina • 欧洲的Designsoft公司 • 支持多种MCU的仿真 • 支持自己添加spice模型 • 许多Ti公司的参考设计的仿真都用Tina • 信号分析界面，比起Multisim更加简洁方便，支持各种电路分析

  12. 都是基于Spice模型的仿真软件 • 现在很多设计都可以跨平台使用，没必要面面俱到，熟练掌握一种即可

  13. 音频放大电路设计 • 需求：设计并实现一套从话筒到音响的放大电路 • 目的：训练小信号放大，滤波等方面的知识 • 附加功能：可以考虑做出真正的麦克风的效果，比如：立体声、重低音等。。 • 仿真部分主要集中在小信号放大和音频信号处理方面 • 仿真文件最好留着，方便真正设计电路时参考甚至辅助调试！

  14. 推荐： • NE5532+LM386 希望能够实现一些简单的音频处理！

  15. 一份简单的设计报告 建议： • 明确需求：先分析话筒输入信号的特性 • 确定目标：最后需要达到什么样的效果 • 进行初步分模块设计，并逐个通过仿真验证 • 将各个模块逐步串在一起，分析相互间的影响，比如阻抗匹配等，然后串在一起仿真调试 • 所有仿真通过后，分析仿真与实际电路的差异，尽量保证最后的实际制作和设计一致 并不一定严格的按上面的次序，但是最好都考虑一下！

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