活学活用 LTspice 进行电路设计 — 用 Behavioral Voltage Sources 创建任意波形
![](/sites/default/files/images/articles/featured/%E6%B4%BB%E5%AD%A6%E6%B4%BB%E7%94%A8LTspice%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E7%94%B5%E8%B7%AF%E8%AE%BE%E8%AE%A1-%E7%94%A8Behavioral%20Voltage%20Sources%E5%88%9B%E5%BB%BA%E4%BB%BB%E6%84%8F%E6%B3%A2%E5%BD%A2_0.jpg)
在上篇《活学活用 LTspice 进行电路设计 — 用 FFT 进行频谱分析》中,我们使用 Behavioral Voltage Sources (简称 BV),以 “组合 3 种电压源的电路 (加法器)” 为主题进行了 FFT 分析。本文将具体介绍 Behavioral Voltage Sources (BV) 的使用方法。
Behavioral Voltage Sources 功能
通过使用 Behavioral Voltage Sources (BV),可以将 Excel 和函数计算器中可利用的函数、算术运算符编入信号源。另外,也可以与多个电压源和电流源组合,制作加法器和复杂信号的模型。有关可用函数和算术运算符的更多信息,请查阅 LTspice 软件中的 Help 文档里的 “B.Arbitrary behavioral voltage or current sources.” 部分。
Behavioral Voltage Sources 使用方法
以下用脉冲波形和正弦波相结合的信号为例,介绍如何使用 Behavioral Voltage Sources (BV)。首先在 “Select Component Symbole” 对话框中选择 “bv”,如下图 (图1) 所示:
![图1 在元件对话框中选择 “bv”](/sites/default/files/images/articles/%E6%B4%BB%E5%AD%A6%E6%B4%BB%E7%94%A8LTspice%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E7%94%B5%E8%B7%AF%E8%AE%BE%E8%AE%A1%20%E2%80%94%20%E7%94%A8%20Behavioral%20Voltage%20Sources%20%E5%88%9B%E5%BB%BA%E4%BB%BB%E6%84%8F%E6%B3%A2%E5%BD%A2/%E5%9B%BE1%20%E5%9C%A8%E5%85%83%E4%BB%B6%E5%AF%B9%E8%AF%9D%E6%A1%86%E4%B8%AD%E9%80%89%E6%8B%A9%E2%80%9Cbv%E2%80%9D.jpg)
接着在 “V=F (…)” 的位置直接输入公式,并将光标悬停在组件 (B1) 上,然后右键单击或者直接在 “V=F (…) ” 的文字上点击右键,编辑器便会打开。在 “Value” 的字段使用函数和运算符来记述公式,如下图 (图2) 所示:
![图2 在 Behavioral Voltage Sources 的 “Value” 中填写任意公式](/sites/default/files/images/articles/%E6%B4%BB%E5%AD%A6%E6%B4%BB%E7%94%A8LTspice%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E7%94%B5%E8%B7%AF%E8%AE%BE%E8%AE%A1%20%E2%80%94%20%E7%94%A8%20Behavioral%20Voltage%20Sources%20%E5%88%9B%E5%BB%BA%E4%BB%BB%E6%84%8F%E6%B3%A2%E5%BD%A2/%E5%9B%BE2%20%E5%9C%A8Behavioral%20Voltage%20Sources%E7%9A%84%E2%80%9CValue%E2%80%9D%E4%B8%AD%E5%A1%AB%E5%86%99%E4%BB%BB%E6%84%8F%E5%85%AC%E5%BC%8F.jpg)
在这种情况下,输入“V=0.5*SIN (2*pi*1k*time) +V (IN)”。该公式具体为 “用 1kHz 频率、0.5Vp-p 振幅的正弦波,加上由独立电压源产生的 PUSLE 波形,用 ‘+’ 运算符加在一起”。得到的波形如下图 (图3) 所示:
![图3 行为电压源实现脉冲和正弦波的复合波形](/sites/default/files/images/articles/%E6%B4%BB%E5%AD%A6%E6%B4%BB%E7%94%A8LTspice%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E7%94%B5%E8%B7%AF%E8%AE%BE%E8%AE%A1%20%E2%80%94%20%E7%94%A8%20Behavioral%20Voltage%20Sources%20%E5%88%9B%E5%BB%BA%E4%BB%BB%E6%84%8F%E6%B3%A2%E5%BD%A2/%E5%9B%BE3%20%E8%A1%8C%E4%B8%BA%E7%94%B5%E5%8E%8B%E6%BA%90%E5%AE%9E%E7%8E%B0%E8%84%89%E5%86%B2%E5%92%8C%E6%AD%A3%E5%BC%A6%E6%B3%A2%E7%9A%84%E5%A4%8D%E5%90%88%E6%B3%A2%E5%BD%A2.jpg)
通过这种方式,Behavioral Voltage Sources (BV) 可以使用函数和运算符来创建任意信号。此外,如果在公式中设定 “V=5”,则将与独立型电压源以相同的方式输出 DC5V 的电压。如下图 (图4) 所示:
![图4 V=5 直流电压源](/sites/default/files/images/articles/%E6%B4%BB%E5%AD%A6%E6%B4%BB%E7%94%A8LTspice%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E7%94%B5%E8%B7%AF%E8%AE%BE%E8%AE%A1%20%E2%80%94%20%E7%94%A8%20Behavioral%20Voltage%20Sources%20%E5%88%9B%E5%BB%BA%E4%BB%BB%E6%84%8F%E6%B3%A2%E5%BD%A2/%E5%9B%BE4%20V%3D5%20%E7%9B%B4%E6%B5%81%E7%94%B5%E5%8E%8B%E6%BA%90.jpg)
制作白噪声信号
Behavioral Voltage Sources (BV) 可以使用各种函数,这里要用到 white (x) 函数来模拟噪声信号。在 Help 菜单的说明页面上,关于 white (x) 函数的说明如下:
"Random number between -.5 and .5smoothly transitions between values even more smoothly than random ().",意为该函数产生的随机值在 0.5V 到 -0.5V (即振幅为 1Vp-p) 之间,这个函数比 rand () 函数更能顺畅地生成随机值。请注意,whilte (x) 的 x 中记述为 “2*pi () *f*time”。其中 f 是信号的发生频率。这里设为 f=100kHz。电路图和模拟波形,如下图 (图5) 所示:
![图5 white(x) 函数](/sites/default/files/images/articles/%E6%B4%BB%E5%AD%A6%E6%B4%BB%E7%94%A8LTspice%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E7%94%B5%E8%B7%AF%E8%AE%BE%E8%AE%A1%20%E2%80%94%20%E7%94%A8%20Behavioral%20Voltage%20Sources%20%E5%88%9B%E5%BB%BA%E4%BB%BB%E6%84%8F%E6%B3%A2%E5%BD%A2/%E5%9B%BE5%20white%28x%29%E5%87%BD%E6%95%B0.jpg)
根据 white 函数使之产生疑似的噪音信号,通过瞬态分析 (时间轴分析) 进行滤波电路的验证。
总结
本文介绍了 Behavioral Voltage Sources (BV) 的功能以及创建任意波形的方法。欲了解更多技术细节和 LTspice 相关操作,您可以点击下方「联系我们」,提交您的需求,澳门人巴黎人1797公司愿意为您提供更详细的技术解答。
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