Saber常见电路仿真实例介绍

Saber常见电路仿真实例

一稳压管电路仿真 (2)

二带输出钳位功能的运算放大器 (3)

三5V/2A的线性稳压源仿真 (4)

四方波发生器的仿真 (7)

五整流电路的仿真 (10)

六数字脉冲发生器电路的仿真 (11)

七分频移相电路的仿真 (16)

八梯形波发生器电路的仿真 (17)

九三角波发生器电路的仿真 (18)

十正弦波发生器电路的仿真 (20)

十一锁相环电路的仿真 (21)

一稳压管电路仿真

稳压管在电路设计当中经常会用到，通常在需要控制电路的最大输入、输出或者在需要提供精度不高的电压参考的时候都会使用。下面就介绍一个简单例子，仿真电路如下图所示：

在分析稳压管电路时，可以用TR分析，也可以用DT分析。从分析稳压电路特性的角度看，DT分析更为直观，它可以直接得到稳压电路输出与输入之间的关系。因此对上面的电路执行DT分析，扫描输入电压从9V到15V，步长为0.1V，分析结果如下图所示：

从图中可以看到，输入电压在9～15V变化，输出基本稳定在6V。需要注意的是，由于Saber仿真软件中的电源都是理想电源，其输出阻抗为零，因此不能直接将电源和稳压管相连接，如果直接连接，稳压管将无法发挥作用，因为理想电源能够输

出足以超出稳压管工作范围的电流。

二带输出钳位功能的运算放大器

运算放大器在电路设计中很常用,在Saber软件中提供了8个运放模板和大量的运放器件模型,因此利用Saber软件可以很方便的完成各种运方电路的仿真验证工作.如下图所示的由lm258构成的反向放大器电路,其放大倍数是5,稳压二极管1N5233用于钳位输出电压.

对该电路执行的DT分析,扫描输入电压从-2V->2V,步长为0.1V,仿真结果如下图所示:

从仿真结果可以看出,当输入电压超出一定范围时,输出电压被钳位.输出上限时6.5V,下限是-6.5V.电路的放大倍数A=-5.

注意:

1.lm258n_3是Saber中模型的名字,_3代表了该模型是基于第三级运算放大器模板建立的.

2.Saber软件中二极管器件级模型的名字头上都带字母d,所以d1n5233a代表1n5233的模型.

三5V/2A的线性稳压源仿真

下图所示的电路利用78L05+TIP33C完成了对78L05集成稳压器的扩展，实现5V/2A 的输出能力。

为了考察电路的负载能力，可以在Saber软件中使用DT分析，扫描变化负载电流，得出输出电压与输出电流的关系，也就可以得到该电路的负载调整率了。DT分析参数设置为：

Independent source=i_dc.iload

sweep from0.01to2by0.1.。

分析结果如下图所示：

从上图可以看出，在整个范围内(0.01A

半桥推挽电路的开环仿真

推挽电路拓扑在电源设计里常用，这里介绍一个简单的推挽电路开环仿真的例子，可以直观的理解推挽电路的工作原理。电路如下图所示：

对该电路进行TR分析，end time=200u,time step=10n，仿真结果如下所示。

1.输出电压

2.驱动电压

3.变压器原边波形

4.变压器负边波形

Saber中仿真用的原理图文件

四方波发生器的仿真

在电路设计的时候，经常会需要设计脉冲发生电路，下图是一个由lm339比较器构

成的方波发生器：

其基本工作原理如下：

1.假设lm339输出为高，则inp电压为(2/3)vcc,并且vcc通过r5、r3向c1充电，inm 端电压逐渐上升；

2.当inm端电压高于Vinp时，lm339输出为低，则inp端电压跳变为（1/3）vcc，此时电容c1通过电阻r3向vout端放电，inm端电压逐渐下降；

3.当inm端电压低于Vinp时，lm339输出为高，开始重复过程1。

过程1到3反复重复，导致lm339输出端vout在vcc和gnd直接跳变，产生方波输出，方波频率主要有r3和c1决定（r5＝4.7k<

在sabersketch中对该电路执行TR分析，end time=10m，time step=10n,分析结果如下所示。

1.lm339两个输入管脚inp和inm波形

2.lm339输出管脚vout波形

五整流电路的仿真

整流电路在电源设计中会经常用到,这里介绍一个单相整流电路仿真示例。如下图所示：

四个二极管D1N4148构成整流桥，直流滤波电容C1=100u，负载电阻RL=1k。交流输入为正弦电压，峰值电压为17V，频率为50Hz。对该电路执行TR分析，设置end time=200m，time step=1u。其分析结果如下图所示：

从上图可以看出，仿真结果正确。

问题:

1.如何测试输出电压Vout的纹波电压？

2.如何修改电路参数，可以使得Vout输出有下图的效果？

有兴趣的网友可以试试

六数字脉冲发生器电路的仿真

脉冲电路在电路设计中会经常碰到,这里介绍一个简单的仿真示例。如下图所示：

电路由与非门和阻容网络组成，其基本工作原理如下：

（a）假设上电瞬间节点in的电压对于非门来说为低电平，则节点mid电压为高电平，而节点out的电压为低电平。

（b）由于mid为高电平，则会通过2k电阻向电容C充电，n_67节点电压逐渐上升。而非门的输入阻抗极高，所以in节点的电压基本与n_67节点一致，导致in节点的电压也上升。

（c）当in节点电压高于与非门的输入高门限时，非门输出反转，mid为低电平，导致out节点电压反转，输出为高电平。

（d）电容C通过2k电阻向mid节点放电，n_67节点电压下降，in节点电压也跟着下降。当in节点电压低于非门的输入低门限时，输出再次反转，mid为低电平，导致节点out输出反转为高电平。

整个电路在a～d四个过程中往复运行，out节点上产生振荡方波。需要注意的是，这个振荡电路的仿真和以前的不一样，电路的没有直接的参考地。那么，这个电路的仿真能正确吗？

在Sabersketch中建立图1所示的原理图，然后选择DC，TR分析，End Time＝

100m，Time Step＝100n，仿真器输出结果如下图所示。

从上图可以观察到，电路的运行方式与前面分析的一致，表明这个电路在没有直接参考地的情况下，也能够正确仿真。而一般普通的模拟电路如果没有参考地，没法进行仿真分析。造成这种情况的原因在于saber软件仿真混合信号电路的方法，saber 软件在为原理图产生网表时，会自动在数字和模拟管脚连接的地方，插入一种被称为hypermodel的模板，以实现模拟到数字或者数字到模拟的过渡。关于Hypermodel 的概念和使用，可参考Saber软件自带的帮助文档，这里紧紧举个例子，便于大家观察Hypermodel的使用。选择Edit菜单下的Saber/Netlister Settings命令，会出现

如下图所示的对话框：

按照上图所示设置Hypermodel栏，然后保存设置并重新执行Netlist命令。然后对电路进行DC、TR分析，设置和以前一致，仿真结果如下图所示：

和前面的仿真结果比较，其输出的高低电平发生变化，这主要和使用的Hypermodel 有关。

问题：为什么在改变hypermodel设置以后，要执行netlist命令，而不直接进行分析？

译码电路在数字电路设计中会经常碰到,这里介绍一个简单的仿真示例。如下图所示：

为一个三八译码器电路，三路数字时钟输入的频率分别为1kHz,2kHz,4kHz，其中C路输入信号代表高位，A路代表低位。在Sabersketch中建立该电路的原理图，然后选择TR分析，设置end time=1m,time step=1u。其分析结果如下图所示：

从上图可以观察到，译码电路工作正常。

七分频移相电路的仿真

在数字电路设计时，经常会有对某个信号进行分频或者移相的要求。如下图所示的电路：

输入时钟频率为200kHz，通过计数器进行分频，其输出控制一个多路选择开关，从多路开关中输出六路信号，分别控制三个RS触发器的复位置位动作，实现三路信号的移相。对该电路执行TR分析，设置end time=60，ime step=1n其分析结果如下图所示：

从上图可以观察到，这个电路对输入时钟进行了6分频，并移相为三路互差120°的信号输出。

八梯形波发生器电路的仿真

这里介绍一个例子，在Saber软件环境中对梯形波发生器电路进行分析验证。如下图图所示：

从上图可以看出，电路由计数器、触发器、门电路、和电阻网络组成，输入时钟为500kHz。其核心思想是控制计数器的输出，其输出电压经过电阻网络分压以后成阶梯上升和阶梯下降。

在Sabersketch中对该电路执行DC，TR分析，End Time＝100u，Time Step＝1n，仿真器输出结果如下图所示：

从上图可以观察到，输出电压在0～2V之间的梯形波。

问题：

1．修改VCC电压，能够改变输出电压波形吗？为什么？

2．这个电路在实际设计时真的能使用吗？

九三角波发生器电路的仿真

这里介绍一个Saber软件环境中实现对方波发生器电路进行分析验证的例子，设计示例如下图所示：

如上图所示电路由两个ne5532a构成，第一级ne5532a在vo1节点上输出方波，然后

通过Rin和C2构成的积分电路，使得第二级ne5532a的输出为对方波积分的结果－

三角波，并通过电阻R2反馈到第一级ne5532a的输出端，这样就形成了自激振荡的

输出。在Sabersketch中对该电路执行DC，TR分析，仿真器输出结果如下图所示：

从上图可以看出，输出端没有任何振荡波形输出，但实际电路是能够振荡的，其原

因与振荡器的工作原理以及saber时域仿真算法有关系。这里主要介绍一种解决振荡

器仿真的方法。在执行TR分析的时候，减小截断误差的值，具体情况如下图所示：

默认的Truncation Error参数为0.005，现在将其改为1u；默认的Sample Point Density 1，现在将其改为2。其他设置与前面一致，其分析结果如下图所示。

从上图可以看出，电路输出实现自激振荡，频率为2387Hz。

十正弦波发生器电路的仿真

今天介绍一个在Saber软件环境中对正弦波发生器电路进行仿真验证的例子，电路如下图所示：

在Sabersketch中设置电容C2的ic=6，然后选择DC，TR分析，End Time＝50m，Time Step＝10n，仿真器输出结果如下图所示：

multisim buck电路仿真

第一章概述 1、1 直流―直流变换的分类 直流—直流变换器(DC-DC)就是一种将直流基础电源转变为其她电压种类的直流变换装置。目前通信设备的直流基础电源电压规定为?48V,由于在通信系统中仍存在?24V(通信设备)及+12V、+5V(集成电路)的工作电源,因此,有必要将?48V基础电源通过直流—直流变换器变换到相应电压种类的直流电源,以供实际使用。D C/DC变换就是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。主要有 (1)Buck电路——降压斩波,其输出平均电压小于输入电压,极性相同。 (2)Boost电路——升压斩波,其输出平均电压大于输入电压,极性相同。 (3)Buck－Boost电路——降压―升压斩波,其输出平均电压大于或小于输入电压,极性相反,电感传输。 (4)Cuk电路——降压或升压斩波,其输出平均电压大于或小于输入电压,极性相反,电容传输。 此外还有Sepic、Zeta电路。 1、2 直流—直流变换器的发展 当今软开关技术的发展使得DC/DC发生了质的飞跃,美国VICOR公司(美国怀格公司,国际知名的电源模块生产厂家)设计制造的多种ECI软开关DC/DC变换器,其最大输出功率有300W、600W、800W等,相应的功率密度为(6、2、10、17)W/cm3,效率为(80～90)%。日本NEMIC—LAMBDA(联美兰达,日本的开关电源厂商、2012年兰达被TDK收购,名称也改为TDK-LAMBDA)公司最新推出的一种采用软开关技术的高频开关电源模块RM系列,其开关频率为(200～300)kHz,功率密度已达到27W/cm3,采用同步整流器(MOSFET代替肖特基二极管),使整个电路效率提高到90%。

Saber仿真实例共享

Sab er仿 真实 例共 享 Saber仿真软件作为一种设计工具对电源工程师是非常重要的，现在发起此帖，请大家把自己已经调试成功的Saber仿真实例放论坛让大家共享，相互学习提高。 每个实例请注明：仿真电路主题（电路来源）、Saber软件的版本号、仿真条件（时间End Time、步长Time Step等） 先放第一个实例： PFC芯片L6561仿真实例， Saber2007，L6561数据手册电路，End Time=20m、Time Step=1u 其中：一个周期内输入电压电流跟踪波形： 其中变压器设置情况如下：

其中: 电路、磁心型号EE3528、匝数24:2、气隙1.8mm 等数据来源于控制芯片L6561数据手册 磁心材质"3C8"(相当于PC40), 截面84.8u(平方米), 磁路长69.7m(米), 数据来源于EE3528磁心数据手册. 原边绕组电阻10m(欧姆), 副边绕组电阻1m(欧姆),是大致估计,完了修正. L6561.rar 临时.bmp ? 回复 ? 分享 ? 2010-03-27 20:37 ? ? 1楼 ? simon009 ? | 本网技工 (119) | 发消息 太感谢了！！！！！ ? 回复 ? ? 2010-03-27 20:41 ? 2楼 ? nc965 ? | 副总工程师 (2001) | 发消息

simon 20:44:48 请问下，ETD29是你自己搭建的模型吗？ 清风 20:44:58 不是 simon 20:45:15 貌似saber里面没有哟。。。 清风 20:46:01 非线形2绕组变压器模型,里面输参数即可?回复 ? ?2010-03-27 20:46 ?22楼 ?yunyun ?| 助理工程师 (373) | 发消息 感谢！！！！ ?回复 ? ?2010-03-31 12:15 ?3楼 ?nc965 ?| 副总工程师 (2001) | 发消息 PWM芯片SG3845仿真实例，Saber2007，Time Step=1u 3845.rar ?回复 ? ?2010-03-27 22:20 ?4楼 ?nc965 ?| 副总工程师 (2001) | 发消息 6KW移相全桥准谐振软开关电焊电源 Saber2007，Time Step=1u 单管电压\电流\损耗波形

Saber 仿真实例

Saber 仿真 开关电源中变压器的Saber仿真辅助设计 (2) 一、Saber在变压器辅助设计中的优势 (2) 二、Saber 中的变压器 (3) 三、Saber中的磁性材料 (7) 四、辅助设计的一般方法和步骤 (9) 1、开环联合仿真 (9) 2、变压器仿真 (10) 3、再度联合仿真 (11) 五、设计举例一：反激变压器 (12) 五、设计举例一：反激变压器（续） (15) 五、设计举例一：反激变压器（续二） (19) Saber仿真实例共享 (25) 6KW移相全桥准谐振软开关电焊电源 (27) 问答 (27)

开关电源中变压器的Saber仿真辅助设计 经常在论坛上看到变压器设计求助，包括：计算公式，优化方法，变压器损耗，变压器饱和，多大的变压器合适啊？ 其实，只要我们学会了用Saber这个软件，上述问题多半能够获得相当满意的解决。 一、Saber在变压器辅助设计中的优势 1、由于Saber相当适合仿真电源，因此对电源中的变压器营造的工作环境相当真实，变压器不是孤立地被防真，而是与整个电源主电路的联合运行防真。主要功率级指标是相当接近真实的，细节也可以被充分体现。

2、Saber的磁性材料是建立在物理模型基础之上的，能够比较真实的反映材料在复杂电气环境中的表现，从而可以使我们得到诸如气隙的精确开度、抗饱和安全余量、磁损这样一些用平常手段很难获得的宝贵设计参数。 3、作为一种高性能通用仿真软件，Saber并不只是针对个别电路才奏效，实际上，电力电子领域所有电路拓扑中的变压器、电感元件，我们都可以把他们置于真实电路的仿真环境中来求解。从而放弃大部分繁杂的计算工作量，极大地加快设计进程，并获得比手工计算更加合理的设计参数。 saber自带的磁性器件建模功能很强大的，可以随意调整磁化曲线。但一般来说，用mast模型库里自带的模型就足够了。 二、Saber 中的变压器 我们用得上的 Saber 中的变压器是这些：（实际上是我只会用这些

Buck电路的设计与仿真

uck 电路的设计与仿真 1、Buck 电路设计： 设计一降压变换器，输入电压为 20V ，输出电压5V ，要求纹波电压为输出 电压的0.5%，负载电阻10欧姆，求工作频率分别为10kHz 和50kHz 时所需的 电感、电容。比较说明不同开关频率下，无源器件的选择。 解：(1)工作频率为10kHz 时， A.主开关管可使用MOSFET ,开关频率为10kHz ; B 输入20V ，输出5V ，可确定占空比 Dc=25% ; C.根据如下公式选择电感 这个值是电感电流连续与否的临界值，L>L c 则电感电流连续，实际电感值 可选为1.1~1.2倍的临界电感，可选择为4 10?H ； D.根据纹波的要求和如下公式计算电容值 C=^^T s2 J =4.17 10 牛 8L^U 。 8 沃 4.5 沃 10 X0.0055 1 0000 (2)工作频率为50kHz 时， A.主开关管可使用MOSFET ,开关频率为50kHz ; B 输入20V ，输出5V ，可确定占空比 Dc=25% ; C.根据如下公式选择电感 . (1—DJR T (1 —0.25)汇10,. 1 L c (1 _DJR T 2 s (1-0.25)1° 亠 2 10000 = 3.75 10* H 5 (1-0.25) 0.75 10, H 50000 这个值是电感电流连续与否的临界值, L>Lc 则电感电流连续，实际电感值

L c T s 2

可选为1.2倍的临界电感，可选择为0.9 10" H ； D.根据纹波的要求和如下公式计算电容值 分析：在其他条件不变的情况下，若开关频率提高 n 倍，则电感值减小为 1/n ，电容值也减小到1/n 。从上面推导中也得出这个结论 2、Buck 电路仿真: 利用sim power systems 中的模块建立所设计降压变换器的仿真电路。输 入电压为20V 的直流电压源，开关管选 MOSFET 模块（参数默认），用Pulse Gen erator 模块产生脉冲驱动开关管 建模: 分别做两种开关频率下的仿真 工作频率为10kHz 时 U o (1-D c ) 8L U o T s 2 5 (1-0.25) 1 8 0.9 10J 0.005 5 500002 = 0.833 10*F matlab20120510 ?

Saber仿真软件介绍

Saber 软件简介 Saber软件主要用于外围电路的仿真模拟，包括SaberSketch和SaberDesigner两部分。SaberSketch用于绘制电路图，而SaberDesigner 用于对电路仿真模拟，模拟结果可在SaberScope和DesignProbe中查看。Saber的特点归纳有以下几条： 1．集成度高：从调用画图程序到仿真模拟，可以在一个环境中完成，不用四处切换工作环境。 2．完整的图形查看功能：Saber提供了SaberScope和DesignProbe 来查看仿真结果，而SaberScope功能更加强大。 3．各种完整的高级仿真：可进行偏置点分析、DC分析、AC分析、瞬态分析、温度分析、参数分析、傅立叶分析、蒙特卡诺分析、噪声分析、应力分析、失真分析等。 4．模块化和层次化：可将一部分电路块创建成一个符号表示，用于层次设计，并可对子电路和整体电路仿真模拟。 5．模拟行为模型：对电路在实际应用中的可能遇到的情况，如温度变化及各部件参数漂移等，进行仿真模拟。

第一章用SaberSketch画电路图在SaberSketch的画图工具中包括了模拟电路、数字电路、机械等模拟技术库，也可以大致分成原有库和自定义库。要调用库，在Parts Gallery中，通过对库的描述、符号名称、MAST模板名称等，进行搜索。 画完电路图后，在SaberSketch界面可以直接调用SaberGuide对电路进行模拟，SaberGuide的所有功能在SaberSketch中都可以直接调用。 启动SaberSketch SaberSketch包含电路图和符号编辑器，在电路图编辑器中，可以创建电路图。 如果要把电路图作为一个更大系统的一部分，可以用SaberSketch将该电路图用一个符号表示，作为一个块电路使用。启动SaberSketch： ▲UNIX：在UNIX窗口中键入Sketch ▲Windows NT：在SaberDesigner程序组中双击SaberSketch图标 下面是SaberSketch的用户界面及主要部分名称，见图1－1： 退出SaberSketch用File>Exit。 打开电路图编辑窗口 在启动SaberSketch后，要打开电路图编辑窗口，操作如下：▲要创建一个新的设计，选择File>New>Design，或者点击快捷图标，会打开一个空白窗口。 ▲要打开一个已有的设计，选择File>Open>Design，或者点击快捷图标，在Open Design 对话框中选择要打开的设计。

题目Buck电路的设计与仿真

题目：Buck 电路的设计与仿真 1、Buck 电路设计： 设计一降压变换器，输入电压为20V ，输出电压5V ，要求纹波电压为输出电压的0.5％，负载电阻10欧姆，求工作频率分别为10kHz 和50kHz 时所需的电感、电容。比较说明不同开关频率下，无源器件的选择。 解：（1）工作频率为10kHz 时， A.主开关管可使用MOSFET ，开关频率为10kHz ； B.输入20V ，输出5V ，可确定占空比Dc=25%； C.根据如下公式选择电感 H T R D L s c c 41075.310000 1210)25.01(2)1(-?=??-=-= 这个值是电感电流连续与否的临界值，L>c L 则电感电流连续，实际电感值可选为1.2倍的临界电感，可选择为H 4105.4-?； D.根据纹波的要求和如下公式计算电容值 =?-=2008)1(s c T U L D U C 2410000 15005.0105.48)25.01(5?????-?-=F 41017.4-? （2）工作频率为50kHz 时， A.主开关管可使用MOSFET ，开关频率为50kHz ； B.输入20V ，输出5V ，可确定占空比Dc=25%； C.根据如下公式选择电感 H T R D L s c c 41075.050000 1210)25.01(2)1(-?=??-=-= 这个值是电感电流连续与否的临界值，L>Lc 则电感电流连续，实际电感值可选为1.2倍的临界电感，可选择为H 4109.0-?； D.根据纹波的要求和如下公式计算电容值 =?-=2008)1(s c T U L D U C 2450000 15005.0109.08)25.01(5?????-?-=F 410833.0-? 分析： 在其他条件不变的情况下，若开关频率提高n 倍，则电感值减小为1/n ，电容值也减小到1/n 。从上面推导中也得出这个结论。 2、Buck 电路仿真： 利用simpowersystems 中的模块建立所设计降压变换器的仿真电路。输入电压为20V 的直流电压源，开关管选MOSFET 模块(参数默认)，用Pulse Generator 模块产生脉冲驱动开关管。分别做两种开关频率下的仿真。 （一）开关频率为10Hz 时； (1)使用理论计算的占空比，记录直流电压波形，计算稳态直流电压值，计算稳态直流纹波电压，并与理论公式比较，验证设计指标。 由第一步理论计算得占空比Dc=25%； 实验仿真模型如下所示（稳态直流电压值为4.299V ）：

Saber常见电路仿真实例

Saber常见电路仿真实例 一稳压管电路仿真 (2) 二带输出钳位功能的运算放大器 (3) 三5V/2A的线性稳压源仿真 (4) 四方波发生器的仿真 (7) 五整流电路的仿真 (10) 六数字脉冲发生器电路的仿真 (11) 七分频移相电路的仿真 (16) 八梯形波发生器电路的仿真 (17) 九三角波发生器电路的仿真 (18) 十正弦波发生器电路的仿真 (20) 十一锁相环电路的仿真 (21)

一稳压管电路仿真 稳压管在电路设计当中经常会用到，通常在需要控制电路的最大输入、输出或者在需要提供精度不高的电压参考的时候都会使用。下面就介绍一个简单例子，仿真电路如下图所示： 在分析稳压管电路时，可以用TR分析，也可以用DT分析。从分析稳压电路特性的角度看，DT分析更为直观，它可以直接得到稳压电路输出与输入之间的关系。因此对上面的电路执行DT分析，扫描输入电压从9V到15V，步长为0.1V，分析结果如下图所示： 从图中可以看到，输入电压在9～15V变化，输出基本稳定在6V。需要注意的是，由于Saber仿真软件中的电源都是理想电源，其输出阻抗为零，因此不能直接将电源和稳压管相连接，如果直接连接，稳压管将无法发挥作用，因为理想电源能够输

出足以超出稳压管工作范围的电流。 二带输出钳位功能的运算放大器 运算放大器在电路设计中很常用,在Saber软件中提供了8个运放模板和大量的运放器件模型,因此利用Saber软件可以很方便的完成各种运方电路的仿真验证工作.如下图所示的由lm258构成的反向放大器电路,其放大倍数是5,稳压二极管1N5233用于钳位输出电压. 对该电路执行的DT分析,扫描输入电压从-2V->2V,步长为0.1V,仿真结果如下图所示:

Saber电源仿真--基础篇[

Saber电源仿真——基础篇 电路仿真作为电路计算的必要补充和论证手段，在工程应用中起着越来越重要的作用。熟练地使用仿真工具，在设计的起始阶段就能够发现方案设计和参数计算的重大错误，在产品开发过程中，辅之以精确的建模和仿真，可以替代大量的实际调试工作，节约可观的人力和物力投入，极大的提高开发效率。 Saber仿真软件是一个功能非常强大的电路仿真软件，尤其适合应用在开关电源领域的时域和频域仿真。但由于国内的学术机构和公司不太重视仿真应用，所以相关的研究较少，没有形成系统化的文档体系，这给想学习仿真软件应用的工程师造成了许多的困扰，始终在门外徘徊而不得入。 本人从事4年多的开关电源研发工作，对仿真软件从一开始的茫然无知，到一个人的苦苦探索，几年下来也不过是了解皮毛而已，深感个人力量的渺小，希望以这篇文章为引子，能够激发大家的兴趣，积聚众人的智慧，使得我们能够对saber仿真软件有全新的认识和理解，能够在开发工作中更加熟练的使用它，提高我们的开发效率。 下面仅以简单的实例，介绍一下saber的基本应用，供初学者参考。 在saber安装完成之后，点击进入saber sketch，然后选择file—> new—>schematic，进入原理图绘制画面，如下图所示： 在进入原理图绘制界面之后，可以按照我们自己的需要来绘制电路原理图。首先，我们来绘制一个简单的三极管共发射极电路。

第一步，添加元器件，在空白处点击鼠标右键菜单get part—>part gallery 有两个选择器件的方法，上面的左图是search画面，可以在搜索框中键入关键字来检索，右图是borwse画面，可以在相关的文件目录下查找自己需要的器件。 通常情况下，选择search方式更为快捷，根据关键字可以快速定位到自己想要的器件。 如下图所示，输入双极型晶体管的缩写bjt，回车确定，列表中显示所有含有关键字bjt的器件，我们选择第三个选择项，这是一个理想的NPN型三极管，双击之后，在原理图中就添加了该器件。 依照此方法，我们先后输入voltage source查找电压源，并选择voltage source general purpose 添加到原理图。输入resistor，选择resistor[I]添加到原理图（添加2个）。输入GND，选择ground（saber node 0）添加到原理图，ground（saber node 0）是必须的，否则saber仿真将因为没有参考地而无法进行。 添加完器件之后，用鼠标左键拖动每个器件，合理布置位置，鼠标左键双击该器件，即可修改必要的参数，在本示例中，仅需要修改电压源的电压，电阻的阻值，其他的都不需修改。然后按下键盘的W键，光标变成了一个十字星，即表示可绘制wire（连线），将所有的器件连接起来。如下图所示：

电路分析基础知识(DOC)

电路分析的基础知识 【内容提要】电路理论一门是研究由理想元件构成的电路模型分析方法的理论。本章主要介绍： 1、电路的组成及电路分析的概念； 2、电路中常用的基本物理量； 3、电路的基本元件； 4、基尔霍夫定律； 5、简单电阻电路的分析方法 6、简单RC电路的过渡过程 本章重点：简单直流电路的分析方法。 第一节电路的组成及电路分析的概念 一、电路及其作用 1、电路：电路是为了某种需要，将各种电气元件和设备按一定的方式连接起来的电流通路。 2、电路的作用：电路的基本功能可分为两大类： ①是实现对信号的传递和处理。话筒→放大器→喇叭。 ②是实现能量的传输和转换。 发电机→升压变压器→导线→降压变压器→用电设备。 3、电路的组成：显然，任何一个电路都离不开提供能量的电源（或信号源）、消耗能量的负载（灯泡、喇叭）以及中间环节（连接二者之间的各种装置和线路）。电源、中间环节和负载是构成电路的三个基本组成部分。 二、电路分析和设计 ①电路分析：在已知电路结构和元件参数的条件下，求解电路待求电量的过程。 ②电路设计：在设定输入信号或功率的条件下，求解电路应有结构及参数的过程。 三、电路模型 1、电路元件①电路元件：在一定的条件下，忽略某些实际电器器件的次要因数，近似地将其理想化后所得到的只有单一电磁性能的元件----理想元件。 ②理想元件有：电阻元件R、电容元件C、电感元件L、电源。 2、电路模型：电路是由具体的电子设备和电子器件联接组成的。为了便于分析，通常将这些设备和器件理想化，并用规定的图形符号来表示这些元件，由此所得到的能反映实际电路联接方式的图形符号（电路图）称为电路模型，简称电路。 干电池 灯 泡 图1.1 手电筒实际电路 R L s U S R S 图1.2手电筒电路模型 电路模型是电路分析的基础。我们通过一个手电筒的实际电路来理解电路模型的建立过程。 （1）手电筒电路由电池、筒体、开关和灯泡组成；

电路分析教程(第三版)答案---燕庆明

电路分析教程(第三版)答案---燕庆明

《电路分析教程（第3版）》 第2章习题解析 2-1 求图示电路(a)中的电流i和(b)中的i1和i2。 题2-1图 解根据图(a)中电流参考方向，由KCL，有 i = （2 – 8 ）A= – 6A 对图(b)，有 i1 = (5 – 4) mA = 1mA i2 = i1 + 2 = 3mA 2-2 图示电路由5个元件组成。其中u1 = 9V，u2 = 5V，u3 = -4V，u4 = 6V，u5 = 10V，i1 = 1A，i2 = 2A，i3 = -1A。试求： （1）各元件消耗的功率； （2）全电路消耗功率为多少？说明什么规律？ 题2-2图

解 （1）根据所标示的电流、电压的参考方向，有 P 1 = u 1 i 1 = 9 × 1 W= 9W P 2 = u 2 ( - i 1) = 5 × ( -1 )W = -5W P 3 = u 3 i 2 = ( -4 ) × 2W = -8W P 4 = u 4 i 3 = 6 × ( -1 ) W= -6W P 5 = u 5 ( - i 3) = 10 × 1W = 10W （2）全电路消耗的功率为 P = P 1 + P 2 + P 3 + P 4 + P 5 = 0 该结果表明，在电路中有的元件产生功率，有的元件消耗功率，但整个电路的功率守恒。 2-3 如图示电路，（1）求图(a)中电压u AB ；（2）在图(b)中，若u AB = 6V ，求电流i 。 题2-3图 解 对于图(a)，由KVL ，得 u AB =( 8 + 3 × 1 - 6 + 2 × 1)V = 7V 对于图(b)，因为 u AB = 6i - 3 + 4i + 5 = 6V 故 i = 0.4A 2-4 如图示电路，已知u = 6V ，求各电阻上的电压。 题2-4图 解 设电阻R 1、R 2和R 3上的电压分别为u 1、u 2和u 3，由分压公式得 u 1 = 3211R R R R ++·u = 12 2× 6 V= 1V

saber中文使用教程sabersimulink协同仿真

saber中文使用教程sabersimulink协同仿真Saber中文使用教程之软件仿真流程 今天来简单谈谈 Saber 软件的仿真流程问题。利用 Saber 软件进行仿真分析主要有两种途径，一种是基于原理图进行仿真分析，另一种是基于网表进行仿真分析。前一种方法的基本过程如下: a. 在 SaberSketch 中完成原理图录入工作; b. 然后使用 netlist 命令为原理图产生相应的网表; c. 在使用 simulate 命令将原理图所对应的网表文件加载到仿真器中，同时在 Sketch 中启动 SaberGuide 界面; d. 在 SaberGuide 界面下设置所需要的仿真分析环境，并启动仿真; e. 仿真 CosmosScope 工具对仿真结果进行分析处理。结束以后利用 在这种方法中，需要使用 SaberSketch 和 CosmosScope 两个工具，但从原理图开始，比较直观。所以，多数 Saber 的使用者都采用这种方法进行仿真分析。但它有一个不好的地方就是仿真分析设置和结果观察在两个工具中进行，在需要反复修改测试的情况下，需要在两个窗口间来回切换，比较麻烦。而另一种方法则正好能弥补它的不足。基于网表的分析基本过程如下: a. 启动 SaberGuide 环境，即平时大家所看到的 Saber Simulator 图标，并利用 load design 命令加载需要仿真的网表文件 ; b. 在 SaberGuide 界面下设置所需要的仿真分析环境，并启动仿真; c. 仿真结束以后直接在 SaberGuide 环境下观察和分析仿真结果。 这种方法要比前一种少很多步骤，并可以在单一环境下实现对目标系统的仿真分析，使用效率很高。但它由于使用网表为基础，很不直观，因此多用于电路系统结构已经稳定，只需要反复调试各种参数的情况;同时还需要使用者对 Saber 软

电路分析基础知识

电路分析的基础知识 【容提要】电路理论一门是研究由理想元件构成的电路模型分析方法的理论。本章主要介绍： 1、电路的组成及电路分析的概念； 2、电路中常用的基本物理量； 3、电路的基本元件； 4、基尔霍夫定律； 5、简单电阻电路的分析方法 6、简单RC电路的过渡过程 本章重点：简单直流电路的分析方法。 第一节电路的组成及电路分析的概念 一、电路及其作用 1、电路：电路是为了某种需要，将各种电气元件和设备按一定的方式连接起来的电流通路。 2、电路的作用：电路的基本功能可分为两大类： ①是实现对信号的传递和处理。话筒→放大器→喇叭。 ②是实现能量的传输和转换。 发电机→升压变压器→导线→降压变压器→用电设备。 3、电路的组成：显然，任何一个电路都离不开提供能量的电源（或信号源）、消耗能量的负载（灯泡、喇叭）以及中间环节（连接二者之间的各种装置和线路）。电源、中间环节和负载是构成电路的三个基本组成部分。 二、电路分析和设计 ①电路分析：在已知电路结构和元件参数的条件下，求解电路待求电量的过程。 ②电路设计：在设定输入信号或功率的条件下，求解电路应有结构及参数的过程。 三、电路模型 1、电路元件①电路元件：在一定的条件下，忽略某些实际电器器件的次要因数，近似地将其理想化后所得到的只有单一电磁性能的元件----理想元件。 ②理想元件有：电阻元件R、电容元件C、电感元件L、电源。 2、电路模型：电路是由具体的电子设备和电子器件联接组成的。为了便于分析，通常将这些设备和器件理想化，并用规定的图形符号来表示这些元件，由此所得到的能反映实际电路联接方式的图形符号（电路图）称为电路模型，简称电路。 干电池 灯 泡 图1.1 手电筒实际电路 R L s U S R S 图1.2手电筒电路模型 电路模型是电路分析的基础。我们通过一个手电筒的实际电路来理解电路模型的建立过程。 （1）手电筒电路由电池、筒体、开关和灯泡组成；

Saber仿真软件入门教程

SABER讲义 第一章使用Saber Designer创建设计 本教材的第一部分介绍怎样用Saber Design创建一个包含负载电阻和电容的单级晶体管放大器。有以下任务： *怎样使用Part Gallery来查找和放置符号 *怎样使用Property Editor来修改属性值 *怎样为设计连线 *怎样查找一些常用模板 在运行此教材前，要确认已正确装载Saber Designer并且准备好在你的系统上运行（找系统管理员）。 注： 对于NT鼠标用户：两键鼠标上的左、右键应分别对应于本教材所述的左、右键鼠标功能。如果教材定义了中键鼠标功能，还介绍了完成该任务的替代方法。 一、创建教材目录 你需要创建两个目录来为你所建立的单级放大器电路编组数据。 1. 创建（如有必要的话）一个名为analogy_tutorial的目录，以创建教材实 例。 2. 进入analogy_tutorial目录。 3. 创建一个名为amp的目录。 4. 进入amp目录。 二、使用Saber Sketch创建设计 在这一部分中，你将使用Saber Sketch设计一个单级晶体管放大器。 1. 调用Saber Sketch（Sketch），将出现一个空白的原理图窗口。 2. 按以下方法为设计提供名称

3) 通过选择File＞Save As …菜单项，存储目前空白的设计。此时将出 现一个Save Schematic As对话框，如图1所示。 图 1 2) 在File Name字段输入名称Single_amp。 3) 单击OK。 3. 检查Saber Sketch工作面 1)将光标置于某一图符上并保持在那里。会显示一个文字窗口来识别该 图符。在工作面底部的Help字段也可查看有关图符的信息 2)注意有一个名为Single_amp的Schematic窗口出现在工作面上。 三、放置部件 在教材的这一部分你将按图2所示在原理框图上放置符号。图中增加了如r1、r2等部件标号以便参照。

saber中文使用教程SaberSimulink协同仿真

Saber中文使用教程之软件仿真流程 今天来简单谈谈 Saber 软件的仿真流程问题。利用 Saber 软件进行仿真分析主要有两种途径，一种是基于原理图进行仿真分析，另一种是基于网表进行仿真分析。前一种方法的基本过程如下： a. 在 SaberSketch 中完成原理图录入工作； b. 然后使用 netlist 命令为原理图产生相应的网表； c. 在使用 simulate 命令将原理图所对应的网表文件加载到仿真器中，同时在Sketch 中启动 SaberGuide 界面； d. 在 SaberGuide 界面下设置所需要的仿真分析环境，并启动仿真； e. 仿真结束以后利用 CosmosScope 工具对仿真结果进行分析处理。 在这种方法中，需要使用 SaberSketch 和 CosmosScope 两个工具，但从原理图开始，比较直观。所以，多数 Saber 的使用者都采用这种方法进行仿真分析。但它有一个不好的地方就是仿真分析设置和结果观察在两个工具中进行，在需要反复修改测试的情况下，需要在两个窗口间来回切换，比较麻烦。而另一种方法则正好能弥补它的不足。基于网表的分析基本过程如下： a. 启动 SaberGuide 环境，即平时大家所看到的 Saber Simulator 图标，并利用 load design 命令加载需要仿真的网表文件 ; b. 在 SaberGuide 界面下设置所需要的仿真分析环境，并启动仿真； c. 仿真结束以后直接在 SaberGuide 环境下观察和分析仿真结果。 这种方法要比前一种少很多步骤，并可以在单一环境下实现对目标系统的仿真分析，使用效率很高。但它由于使用网表为基础，很不直观，因此多用于电路系统结构已经稳定，只需要反复调试各种参数的情况；同时还需要使用者对 Saber 软件网表语法结构非常了解，以便在需要修改电路参数和结构的情况下，能够直接对网表文件进行编辑 saber中文使用教程Saber/Simulink协同仿真 接下来需要在Saber中定义输入输出接口以便进行协同仿真,具体过程如下

电路分析基础知识

电路分析基础知识 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

电路分析的基础知识 【内容提要】电路理论一门是研究由理想元件构成的电路模型分析方法的理论。本章主要介绍：

1、电路的组成及电路分析的概念； 2、电路中常用的基本物理量； 3、电路的基本元件； 4、基尔霍夫定律； 5、简单电阻电路的分析方法 6、简单RC电路的过渡过程 本章重点：简单直流电路的分析方法。 第一节电路的组成及电路分析的概念 一、电路及其作用 1、电路：电路是为了某种需要，将各种电气元件和设备按一定的方式连接起来的电流通路。 2、电路的作用：电路的基本功能可分为两大类： ①是实现对信号的传递和处理。话筒→放大器→喇叭。 ②是实现能量的传输和转换。 发电机→升压变压器→导线→降压变压器→用电设备。 3、电路的组成：显然，任何一个电路都离不开提供能量的电源（或信号源）、消耗能量的负载（灯泡、喇叭）以及中间环节（连接二者之间的各种装置和线路）。电源、中间环节和负载是构成电路的三个基本组成部分。 二、电路分析和设计 ①电路分析：在已知电路结构和元件参数的条件下，求解电路待求电量的过程。 ②电路设计：在设定输入信号或功率的条件下，求解电路应有结构及参数的过程。 三、电路模型 1、电路元件①电路元件：在一定的条件下，忽略某些实际电器器件的次要因数，近似地将其理想化后所得到的只有单一电磁性能的元件----理想元件。 ②理想元件有：电阻元件R、电容元件C、电感元件L、电源。 2、电路模型：电路是由具体的电子设备和电子器件联接组成的。为了便于分析，通常将这些设备和器件理想化，并用规定的图形符号来表示这些元件，由此所得到的能反映实际电路联接方式的图形符号（电路图）称为电路模型，简称电路。 电路模型是电路分析的基础。我们通过一个手电筒的实际电路来理解电路模型的建立过程。 （1）手电筒电路由电池、筒体、开关和灯泡组成； （2）将组成部件理想化：即将电池视为内阻为S R，电源电动势为S U；忽略筒体的电阻，筒体开关S视为理想开关；将小灯泡视为阻值为L R的负载电阻； （3）筒体是电池、开关和灯泡的联接体，用规定的图形符号画出各理想部件的联接关系； （4）在图中标出电源电动势、电压和电流的方向便得到手电筒电路模型如图 2.1。 四、电路的常用术语

saber教程1

稳压管电路仿真 今天是俺在网博电源网上开始写Blog的第一天，一直没想好写点什么，正好论坛上有网友问我在Saber环境中如何仿真稳压管电路，就以稳压管电路仿真做为俺在网博上的第一篇Blog吧。稳压管在电路设计当中经常会用到，通常在需要控制电路的最大输入、输出或者在需要提供精度不高的电压参考的时候都会使用。下面就介绍一个简单例子，仿真电路如下图所示： 在分析稳压管电路时，可以用TR分析，也可以用DT分析。从分析稳压电路特性的角度看，DT分析更为直观，它可以直接得到稳压电路输出与输入之间的关系。因此对上面的电路执行DT分析，扫描输入电压从9V到15V，步长为0.1V，分析结果如下图所示： 从图中可以看到，输入电压在9～15V变化，输出基本稳定在6V。需要注意的是，由于Saber仿真软件中的电源都是理想电源，其输出阻抗为零，因此不能直接将电源和稳压管相连接，如果直接连接，稳压管将无法发挥作用，因为理想电源能够输

出足以超出稳压管工作范围的电流。 带输出钳位功能的运算放大器 运算放大器在电路设计中很常用,在Saber软件中提供了8个运放模板和大量的运放器件模型,因此利用Saber软件可以很方便的完成各种运方电路的仿真验证工作.如下图所示的由lm258构成的反向放大器电路, 其放大倍数是5,稳压二极管1N5233用于钳位输出电压. 对该电路执行的DT分析,扫描输入电压从-2V-> 2V , 步长为0.1V, 仿真结果如下图所示: 从仿真结果可以看出,当输入电压超出一定范围时, 输出电压被钳位. 输出上限时6.5V, 下限是-6.5V. 电路的放大倍数A=-5.

注意: 1. lm258n_3 是Saber中模型的名字, _3代表了该模型是基于第三级运算放大器模板建立的. 2. Saber软件中二极管器件级模型的名字头上都带字母d, 所以d1n5233a代表1n5233的模型. 5V/2A的线性稳压源仿真 下图所示的电路利用78L05+TIP33C完成了对78L05集成稳压器的扩展，实现5V/2A 的输出能力。 为了考察电路的负载能力，可以在Saber软件中使用DT分析，扫描变化负载电流，得出输出电压与输出电流的关系，也就可以得到该电路的负载调整率了。DT分析参数设置为： Independent source = i_dc.iload sweep from 0.01 to 2 by 0.1.。 分析结果如下图所示：

开关电源中Saber仿真设计实例

经常在论坛上看到变压器设计求助，包括：计算公式，优化方法，变压器损耗，变压器饱和，多大的变压器合适啊？ 其实，只要我们学会了用Saber这个软件，上述问题多半能够获得相当满意的解决。 一、 Saber在变压器辅助设计中的优势： 1、由于Saber相当适合仿真电源，因此对电源中的变压器营造的工作环境相当真实，变压器不是孤立地被防真，而是与整个电源主电路的联合运行防真。主要功率级指标是相当接近真实的，细节也可以被充分体现。 2、Saber的磁性材料是建立在物理模型基础之上的，能够比较真实的反映材料在复杂电气环境中的表现，从而可以使我们得到诸如气隙的精确开度、抗饱和安全余量、磁损这样一些用平常手段很难获得的宝贵设计参数。 3、作为一种高性能通用仿真软件，Saber并不只是针对个别电路才奏效，实际上，电力电子领域所有电路拓扑中的变压器、电感元件，我们都可以把他们置于真实电路的仿真环境中来求解。从而放弃大部分繁杂的计算工作量，极大地加快设计进程，并获得比手工计算更加合理的设计参数。 4、由于变压器是置于真实电路的仿真环境中求解的，所有与变压器有关的电路和器件均能够被联合仿真，对变压器的仿真实际上成了对主电路的仿真，从而不仅能够获得变压器的设计参数，还同时获得整个电路的运行参数以及主要器件的最佳设计参数。 二、 Saber 中的变压器 我们用得上的 Saber 中的变压器是这些：（实际上是我只会用这些 ） 分别是：

xfrl 线性变压器模型，2~6绕组 xfrnl 非线性变压器模型，2~6绕组 单绕组的就是电感模型： 也分线性和非线性2种 线性变压器参数设置（以2绕组为例）： 其中： lp 初级电感量 ls 次级电感量 np、ns 初级、次级匝数，只是显示用，不是真参数，可以不设置

《电路分析(A)》课程教学大纲

《电路分析（A）》课程教学大纲 Circuit Analysis (A) 课程编号：1001011 适用专业：电气工程及其自动化 学时数：104（80 +24学时实验）学分数： 6.5 执笔者：张奕黄编写日期： 2002年4月 一、课程的性质和目的 本课程是电类（强电、弱电）专业本科生的专业基础课程。本课程的任务主要是讨论线性、集中参数、非时变电路的基本理论与一般分析方法，使学生掌握电路分析的基本概念、基本原理和基本方法，提高分析电路的思维能力与计算机能力，以便为学习后继课程奠定必要的基础。 二、课程教学内容 第一章电路模型和电路定律（4学时） 要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有： 1．理想元件与电路模型概念，线性与非线性的概念。 2．电压、电流及其参考方向的概念。 3．电阻元件、电感元件、电容元件，电压源、电流源和受控源的伏安关系及功率的计算。 4．.基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。 要求一般理解与掌握的内容有： １．时变与非时变的概念。 难点：参考方向，受控源，功率计算。 第二章电阻电路的等效变换（4学时） 要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有： 1．等效与等效变换的概念，实际电源的两种模型及其等效变换，输入电阻。 要求一般理解与掌握的内容有： 2．三角形与星形互换。 难点：三角形与星形互换。 第三章电阻电路的一般分析（6学时） 要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：节点电压法和网孔电流法。 要求一般理解与掌握的内容有：支路电流法和回路电流法。 难点：独立方程数、回路电流法。 第四章电路定理（6学时） 要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：迭加定理，戴维南和诺顿定理。 要求一般理解与掌握的内容有：特勒根定理，互易定理及对偶定理。 难点：戴维南等效电路，互易定理。 第五章正弦电路的稳态分析（14学时） 要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有： 1．正弦量，相量法的基础，有效值和相位差的概念。 2．电路定律的相量形式。 3．阻抗与导纳。 4．电路的相量图表示法，参考正弦量的概念，会用相量图分析串联电路、并联电路。 5．正弦稳态电路的分析。

SaberGuide的使用

SaberGuide的使用(一) 2006-09-27 21:32 分类：Saber基础使用教程 在Sketch中完成电路图后,就可以对设计进行仿真了.在开始今天仿真设置之前,建议对所绘制的原理图进行一次简单的检查.这一步是很有用,因为有很多仿真中出现的问题,都跟原理图有关系.检查的内容主要包括以下几个方面: 1. 原理图是否和目标系统一致,有没有连错线路,或者参数设置不对; 2. 如果是混合技术混合信号系统,各种接口设置是否正确; 3. 系统中有没有对地短路的节点; 4. 系统中有没有悬空的节点; 5. 如原理图分层次,确认当前的是不是顶层原理图. 在完成检查之后,可以通过在sketch中通过Design/Netlist 命令为原理图自动产生网表(关于网表和原理图的关系,以前已讨论过).如果报错,则根据出错信息修改原理图,如果没有报错,则表明已生成网表,可继续调用 Design/Simulate将网表文件加载到仿真器当中, 同时启动SaberGuide仿真环境设置界面(注意:此时仍在Sketch框架内,不过菜单和快捷按钮发生了变化).如果一切正常,则会在右上角的状态栏上显示 Saber Ready或者 Simulator Ready(不同版本的区别),如果出错,则要根据出错信息修改原理图,并重复上述过程直至能够正常加载网表文件为止.到了这里,就进入了SaberGuide工具的管辖界内,可以开始仿真了.仿真的过程操作相对简单,通过快捷按钮或Analysis菜单下的相应命令启动所需进行分析的设置界面,根据要求进行设置,单击OK或者Apply按钮就可以开始仿真了.仿真结束以后,可以通过scope后者sketch中的probe工具观察仿真结果.

SABER_与控制系统仿真

SABER与控制系统仿真 1. 应用背景 1．1 为什么要使用控制系统仿真 对于SABER强大的电路仿真功能我们已经有所了解，在模块电路中，我们的反馈控制方法通常比较简单，一般就是一些电阻和电容的组合，但是对更为复杂的控制模式，控制参数的定义难以用模拟电路组合实现，指标间的对应关系也不直观，应用控制系统仿真，便于直观理解以便优化指标，便于转化到数字实现（DSP），而且可以实现一些复杂的控制方式（例如三相系统中常用的静止和旋转的坐标变换） 1．2 SABER在控制系统仿真的优势和制约 优势： SABER作为混合仿真系统，可以兼容模拟，数字，控制量的混合仿真，便于在不同层面上分析和解决问题，其他仿真软件不具备 这样的功能。 制约：不支持离散系统的频域分析，以及状态方程的分析方法。 1．3 控制系统仿真应用范围 主要应用在变频器，UPS，以及未来的数字化电源系统的控制算法设计 部分。 2. 基本方法 2．1控制流原则 在控制系统仿真中用到的模型有两个特点： 1、它们都是无量纲的数值，不论电流，电压，速度，角度， 在进行控制系统仿真之前都必须转化为无量纲的数字，因 为对于控制处理机构而言，它只关心分析对象的数学行 为，这是为了进行统一的分析。 2、信号流向是单相的，必须从一个模型的输出（out）口流入 到另外一个模型的输入端口，不能颠倒。而模拟电路器件 的端口是不区分类别的，信号可以从断口流出也可以流 入，只有正负号不同。为了解释这个问题，我们看一个例 子如下。

上图中左边和右边分别是一个RC并联电路在电路仿真和控制系统仿真中的描述，在控制系统中用一个积分环节表示电容，对于电路中的电容模型，我们可以以电压或者电流任何一个作为输入量求解另外一个，而在控制系统一旦确定模型方式，输入量就唯一确定，在该例子中选用积分环节，则输入只能是电流才能够描述电容行为，输入如果是电压量，则描述的就是一个电感了。这也说明控制系统的模型具有普遍的应用性。 2．2 基本模型类别 首先我们以一个例子来看看控制系统中常用的有哪些模型： 这是一个双环控制的半桥PFC的控制模型仿真图，图中用虚线框住的部分为主电路等效，下面部分为控制电路等效。其中包含模型如下：2．2．1 信号源模型：如图所示 控制系统仿真中的信号源类型（例如正弦，三角） 以及赋值方法与电路仿真中一样，不同的是两点： 它只有一个输出端口，必须接到其他模型的输入 端口， 它无量纲，可以描述各种同样数学行为的物理量， 比如正弦信号可以是电压也可以是电流。