活学活用 LTspice 进行电路设计 — 用 .ic .save 命令加速模拟
![](/sites/default/files/images/articles/featured/%E6%B4%BB%E5%AD%A6%E6%B4%BB%E7%94%A8%20LTspice%20%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%20.ic%20.save%20%E5%91%BD%E4%BB%A4%E5%8A%A0%E9%80%9F%E6%A8%A1%E6%8B%9F.jpg)
在上篇《活学活用 LTspice 进行电路设计 — 用 .step 命令更改参数》和上上篇《活学活用 LTspice 进行电路设计 — 用 .meas 命令确认电压最大、最小值》中,我们分别介绍了.step 和 .meas 命令用法。本文将继续探讨 LTspice 仿真命令,介绍 .ic 和 .save 命令用法,在评估开关电源时,它们可以应用于缩短仿真模拟的运行时间。
用 .ic 命令设置初始状态
在瞬态分析中用 .ic 命令设置节点电压和电感器电流的初始值,语句设为 .IC<电压节点或元件的电流名称>=<值>。本文使用电源开关降压稳压器 LT8640 的 JIG 电路进行演示,如下图 (图1) 所示。关于 LT8640 更多信息,请查阅《活学活用 LTspice 进行电路设计 — DC-DC 转换器仿真》。
![图1 LT8640 的 JIG 电路](/sites/default/files/images/articles/%E6%B4%BB%E5%AD%A6%E6%B4%BB%E7%94%A8%20LTspice%20%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%20.ic%20.save%20%E5%91%BD%E4%BB%A4%E5%8A%A0%E9%80%9F%E6%A8%A1%E6%8B%9F/%E5%9B%BE1%20LT8640%E7%9A%84JIG%E7%94%B5%E8%B7%AF.jpg)
运行模拟
使用上图 (图1) 中的 JIG 电路进行瞬态分析,可以观察从输出电压上升到稳定状态的波形。测量点是 OUT 和 SS 节点,如下图 (图2) 所示:
![图2 OUT 和 SS 引脚波形](/sites/default/files/images/articles/%E6%B4%BB%E5%AD%A6%E6%B4%BB%E7%94%A8%20LTspice%20%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%20.ic%20.save%20%E5%91%BD%E4%BB%A4%E5%8A%A0%E9%80%9F%E6%A8%A1%E6%8B%9F/%E5%9B%BE2%20OUT%E5%92%8CSS%E5%BC%95%E8%84%9A%E6%B3%A2%E5%BD%A2.jpg)
用 .ic 命令对 SS 引脚添加初始电压值
SS 引脚决定了电源电压的上升时间,如下图 (图3) 所示,用 .ic 命令添加 0.8V 初始电压。使用初始电压命令时,必须在模拟设置中取消勾选 “Start external DC supply voltage at 0V”。由于输出电压为 5V 时处于稳定状态,模拟时长无法改变,所以将 “Stop Time” 设为 300usec。
![图3 使用 .ic 在 SS 引脚上进行初始电压设置和模拟设置](/sites/default/files/images/articles/%E6%B4%BB%E5%AD%A6%E6%B4%BB%E7%94%A8%20LTspice%20%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%20.ic%20.save%20%E5%91%BD%E4%BB%A4%E5%8A%A0%E9%80%9F%E6%A8%A1%E6%8B%9F/%E5%9B%BE3%20%E4%BD%BF%E7%94%A8%20.ic%20%E5%9C%A8%20SS%20%E5%BC%95%E8%84%9A%E4%B8%8A%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E5%88%9D%E5%A7%8B%E7%94%B5%E5%8E%8B%E8%AE%BE%E7%BD%AE%E5%92%8C%E6%A8%A1%E6%8B%9F%E8%AE%BE%E7%BD%AE.jpg)
运行模拟后,输出电压迅速上升,缩短了过渡状态的时间,如下图 (图4) 所示。像这样在确定某个点的电压时,通过添加初始电压值,可以减少模拟计算次数,从而缩短时间。
![图4 添加初始电压的 OUT 和 SS 引脚波形](/sites/default/files/images/articles/%E6%B4%BB%E5%AD%A6%E6%B4%BB%E7%94%A8%20LTspice%20%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%20.ic%20.save%20%E5%91%BD%E4%BB%A4%E5%8A%A0%E9%80%9F%E6%A8%A1%E6%8B%9F/%E5%9B%BE4%20%E6%B7%BB%E5%8A%A0%E5%88%9D%E5%A7%8B%E7%94%B5%E5%8E%8B%E7%9A%84OUT%E5%92%8CSS%E5%BC%95%E8%84%9A%E6%B3%A2%E5%BD%A2.jpg)
用 .save 命令保存所需数据
用 .save 命令可以只保存指定节点电压、元件和引脚电流的仿真模拟结果,语句设为 .save<信号名称>。我们将继续使用上文提及的 LT8640 JIG 电路,演示如何保存 OUT 引脚的波形数据。使用方法很简单,添加 .save V (OUT) 的语句,如下图 (图5) 所示。在波形模拟中,只显示 OUT 引脚的波形。
通过使用 .save 命令仅保存关键的节点电压和器件电流,可减少对硬盘的访问次数和存储空间,还可以加快仿真模拟的时间。但是需要注意,只有保存的节点电压和关键电流才能查看波形。
![图5 用 .save 命令只指定 OUT 引脚](/sites/default/files/images/articles/%E6%B4%BB%E5%AD%A6%E6%B4%BB%E7%94%A8%20LTspice%20%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%20.ic%20.save%20%E5%91%BD%E4%BB%A4%E5%8A%A0%E9%80%9F%E6%A8%A1%E6%8B%9F/%E5%9B%BE5%20%E7%94%A8.save%E5%91%BD%E4%BB%A4%E5%8F%AA%E6%8C%87%E5%AE%9AOUT%E5%BC%95%E8%84%9A.jpg)
确认模拟运行时间
以下介绍如何确认仿真模拟运行时间,从 Menu ⇒ View 打开 SPICE Error Log (CTL+L)。通过文件中的 “Total elapsed time” 可以确认运行时间,如下图 (图6) 所示,此处的运行时间为12.751秒。
![图6 确认模拟运行时间](/sites/default/files/images/articles/%E6%B4%BB%E5%AD%A6%E6%B4%BB%E7%94%A8%20LTspice%20%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%20.ic%20.save%20%E5%91%BD%E4%BB%A4%E5%8A%A0%E9%80%9F%E6%A8%A1%E6%8B%9F/%E5%9B%BE6%E7%A1%AE%E8%AE%A4%E6%A8%A1%E6%8B%9F%E8%BF%90%E8%A1%8C%E6%97%B6%E9%97%B4.jpg)
总结
本文介绍了模拟初始状态相关的 .ic 和 .save 命令用法。除此之外,ADI LTspice 仿真软件还有其它多样功能,在后续的系列文章也会为大家逐一解析。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,我们澳门人巴黎人1797公司愿意为您提供更详细的技术解答。
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