3126
設(shè)計(jì)電路的時候經(jīng)常需要進(jìn)行一些電路仿真。常用的仿真軟件很多，由于大學(xué)里經(jīng)常使用Multisim作為教學(xué)軟件，所以基本上所有從事硬件開發(fā)的人都聽過或者用過Multisim這個軟件。這個軟件最大的好處就是簡單直觀，可以在自己的PC上搭建電路并使用軟件里的示波器、信號源等虛擬儀器進(jìn)行測量并觀察波形。但是小馬哥今天要介紹的卻不是這款大名鼎鼎的Multisim，而是另一款電路仿真軟件——LTSpice。
LTSpice是由ADI推出的一款仿真軟件。最大的好處就是免費(fèi)，免費(fèi)，免費(fèi)。除了免費(fèi)，還有簡單易學(xué)、無任何限制、波形觀察非常簡單、可以方便做很多數(shù)學(xué)運(yùn)算等。小馬哥認(rèn)為，這款軟件要上手不需要任何時間，直接操作就行。
這是LTSpice的下載鏈接，選擇適合自己的平臺的軟件包版本下載即可：
https://www.analog.com/cn/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html
軟件大小只有48M，正常網(wǎng)速情況下，下載很快就會完成。下載完成之后直接雙擊安裝即可，大概幾分鐘就會安裝成功。整個過程過于簡單，在此不做贅述。
安裝完成之后雙擊打開是這樣一個丑丑的界面：
菜單欄下面有一行快捷方式，在沒有打開任何工程的時候可以看到有四個快捷方式是可以點(diǎn)擊的，其他都是灰色的不能點(diǎn)擊的狀態(tài)。其中可以點(diǎn)擊的按鈕中最左邊的是新建按鈕，點(diǎn)擊一下就會新建一個仿真工程，我們直接點(diǎn)擊，然后出現(xiàn)一個灰色的頁面：
這就是我們要畫圖的頁面，可以從上面的快捷方式中找到電阻和電容的符號，使用鼠標(biāo)左鍵單擊之后，把鼠標(biāo)移動到畫圖頁面中，就可以看到光標(biāo)上帶了電阻或者電容的符號，在需要放置的位置單擊左鍵即可放下器件。實(shí)際上除了電阻和電容之外，還可以看到有其他的器件和符號可以放置，比如接地符號、電感、二極管等。我們隨便放置幾個器件，如圖所示：
放置好上面的器件之后，我們在接地符號旁邊的鉛筆上鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊一下，再把鼠標(biāo)移動到畫圖區(qū)就可以看到一個大的十字光標(biāo)，這時候在任何位置點(diǎn)擊下去就相當(dāng)于開始畫線了，我們把以上器件按照下圖連接起來：
連接好之后，一個簡單的電路就畫完了，接下來需要為圖里的電阻電容設(shè)置參數(shù)，把鼠標(biāo)放置在電容C1下面的C上然后右鍵，就會彈出一個框，填一個最常用的值進(jìn)去，0.1uF，然后點(diǎn)擊OK就搞定了。
同樣的方法，修改另一個電阻和電容的值，修改完成之后，整個電路就是下面這樣：
一個電路完成之后要工作一般需要供電，在快捷方式欄中的二極管符號右邊有一個邏輯門的符號，點(diǎn)擊這個符號之后會彈出一個窗口，這個然后向右拖可以找到一個Voltage，這個就是我們要找的電源，在Voltage上單擊鼠標(biāo)并點(diǎn)擊OK之后可以給圖紙上增加一個電源符號：
放置好電源之后，連線并設(shè)置電壓為5V之后，這個電路就完成了：
接下來點(diǎn)擊快捷方式欄第五個圖標(biāo)，就是那個一個人在Run的圖標(biāo)，就會彈出一個窗口，讓設(shè)置仿真時間，隨便填個10ms，再點(diǎn)擊OK，軟件就開始仿真了。
這時候軟件里面會出現(xiàn)一個黑色的的窗口，這個窗口就是用來觀察波形的，那么有人就好奇了，咦，為啥沒波形呢？
其實(shí)這時候已經(jīng)對整個電路完成仿真了，只是這個電路里有多個節(jié)點(diǎn)，每個節(jié)點(diǎn)在仿真時間內(nèi)的電流電壓功率等各種數(shù)據(jù)都不一樣，軟件并不知道你想要看什么數(shù)據(jù)，就好比給你一臺示波器，你需要看哪個信號的波形就需要自己把探頭接到這個信號上。在這個軟件里，不需要像Multisim里面給把信號通過走線接到示波器上，再把探頭的地線接到電路的地上。小馬哥只需要用鼠標(biāo)輕輕移動到想要看電壓波形的走線上，就會發(fā)現(xiàn)光標(biāo)變成了一個探頭，點(diǎn)擊一下，波形顯示窗口就會出現(xiàn)你想觀察的波形，真是簡單的連底線都沒了！
這時候你會發(fā)現(xiàn)這個點(diǎn)的電壓是恒定5V的，那我們現(xiàn)在把電源電壓改動一下，讓它仿真開始時電壓為0V，再過一會兒電壓變成5V，想完成這個操作其實(shí)很簡單，只需要把鼠標(biāo)放在V1電源的圖標(biāo)符號上并點(diǎn)擊右鍵，在彈出的窗口中點(diǎn)擊Advanced按鈕，就可以進(jìn)入下面這個窗口，這個窗口以后我們會頻繁用到，通過這個窗口我們可以快速的設(shè)置出各種各樣的信號波形，這個自行研究，我們通過下面的設(shè)置可以讓這個電源延遲一定時間再上電：
修改好之后再次運(yùn)行仿真，并同時觀察電源電壓和電阻之后的電壓，可以看到如下波形：
通過這個波形我們可以看出來Vin在2ms之后從0V變成5V，相當(dāng)于一個階躍信號，而Vout在2ms之后緩慢上升經(jīng)過4ms之后，基本到達(dá)5V。
通過簡單的修改電源為掃描電源，然后把仿真命令設(shè)置為交流掃描，就可以看到這個電路的頻率相應(yīng)曲線，這個電路本質(zhì)上是一個-3db頻率為160Hz左右的低通濾波器：
以上只是一個最簡單的仿真演示，這個軟件可以做很多比較有意思的仿真，而且它的安裝路徑下還有許多的仿真Demo，如果讀者對這個軟件感興趣，請點(diǎn)贊或者評論讓小馬哥知道，后續(xù)小馬哥將開啟一個系列專題來和大家一起學(xué)習(xí)、挖掘這個軟件好玩的地方。
